2026年10月29日发布 | 744阅读

【中国声音】术中瘤内压力实时监测:个体化指导血流导向装置治疗并优化弹簧圈使用

杨少春

赣南医学院第一附属医院

毛更生

中国人民解放军总医院第三医学中心

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杨少春教授团队的最新研究成果,为UIA的精准化、低成本治疗提供了全新思路,并有望为回答“FD术后是否需要填圈、填多少”提供客观的量化依据。




近期,赣南医科大学第一附属医院神经外科杨少春教授团队,在《Scientific Reports》在线发表了题为《Intraoperative intra-aneurysmal pressure monitoring to individualize flow diverter therapy and optimize coil use in unruptured intracranial aneurysms》的研究论文。本研究构建了“Echelon 10微导管+压力导丝”双重验证的术中瘤内压力实时监测体系,首次以“血流导向装置(flow diverter,FD)置入后瘤内压力是否稳定”作为量化决策标准指导弹簧圈填塞:证实FD置入可显著降低低风险未破裂颅内动脉瘤(unruptured intracranial aneurysm,UIA)的瘤内压力;发现高瘤颈比(dome-to-neck ratio,DNR>1.47)与FD置入后瘤内压力升高显著相关,为FD术后最致命并发症——延迟性动脉瘤破裂(delayed aneurysm rupture,DAR)的形态学易感机制提供了直接的血流动力学证据;并在保持疗效与安全的前提下,将弹簧圈联合使用率由54.2%降至34.8%、弹簧圈填塞密度由17.89%显著降至7.23%,为UIA的精准化、低成本治疗提供了全新思路。


Zhong, J., Yi, R., Jiang, Y. et al. Intraoperative intra-aneurysmal pressure monitoring to individualize flow diverter therapy and optimize coil use in unruptured intracranial aneurysms. Sci Rep (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-72981-2



研究背景




颅内动脉瘤是严重威胁人类健康的脑血管疾病。未破裂动脉瘤的年破裂率虽仅0.5%~2%,但一旦破裂导致蛛网膜下腔出血,死残率极高。血流导向装置(FD)通过重塑载瘤动脉血流、促进瘤内血栓形成与瘤颈内皮化,显著提高了UIA的闭塞率,尤其为难治性复杂宽颈动脉瘤提供了新的治疗手段,中期完全闭塞率可达75%~93.4%。


然而,FD置入后最致命的并发症——延迟性动脉瘤破裂(DAR),发生率虽仅3%~5%,死亡率却高达70%~80%。现有研究普遍认为,DAR的核心触发机制是FD置入后瘤内压力升高。Hou等对60例DAR病例的分析证实,DAR患者FD置入后瘤内压力显著升高;Cebral等的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)研究亦显示,FD治疗后发生破裂的3例患者均存在持续的瘤内压力升高,而4例成功治疗者无此现象。然而,CFD技术高度依赖边界条件的设定,难以捕捉术中瞬时的血流动力学状态;《2024年中国未破裂颅内动脉瘤临床管理指南》亦明确指出,“个体化血流动力学分析仍处于研究阶段,目前不推荐用于指导临床决策”。


与此同时,围绕“FD是否需要联合弹簧圈栓塞”存在显著的国际差异:美国PUFs研究中FD联合弹簧圈栓塞仅占0.9%(DAR发生率5.6%);全球多中心ASPIRE研究(美欧加28个中心)为17.3%(33/191,DAR发生率6.8%);而中国大规模多中心PLUS研究该比例高达48.3%(637/1322),出血性并发症发生率为4%。其根本原因在于“弹簧圈填塞的必要性”与“填塞密度的优化”缺乏循证依据——联合治疗与单纯FD均可获得满意的闭塞率,但过度栓塞增加操作风险,栓塞不足又可能增加DAR风险。在中国,绝大多数医师仍凭个人经验决定是否填圈及填圈多少。


既往术中压力监测的尝试(如双传感器导丝)因刚性头端存在诱发动脉瘤破裂的风险而难以推广。获取实时、安全的瘤内压力数据,成为打破FD治疗瓶颈的关键。本研究旨在通过术中实时压力监测指导弹簧圈填塞,分析FD置入前后瘤内压力的变化规律,为DAR的病理机制与FD联合弹簧圈治疗的适应证提供量化依据。



研究方法



本研究为单中心前瞻性连续队列研究(非随机分组),于2022年10月至2024年11月在赣南医科大学第一附属医院神经外科开展(伦理批号:LLSC2023-171)。共评估62例患者,排除11例(合并脑血管病理5例、非囊状动脉瘤形态6例、拒绝参与等原因4例),最终入组47例患者、共50个动脉瘤。其中压力监测组23例(23个动脉瘤,2023年2月至2024年11月,术中实施实时瘤内压力监测),对照组24例(27个动脉瘤,2022年10月至2023年1月,按常规经验流程治疗)(图1)。


Fig.1 Flow chart of patient screening and grouping.


入组标准包括:CTA/MRA/DSA确诊的囊状未破裂颅内动脉瘤;瘤体及瘤颈无分支血管发出;年龄大于18岁;预计生存期不少于3个月;心、肝、肺、肾功能基本正常;无活动性感染;签署知情同意;可耐受手术并计划行单纯FD或FD联合弹簧圈栓塞。排除标准包括:合并其他导致复杂血流动力学环境的脑血管疾病(如脑动静脉畸形、动静脉瘘、烟雾病);DSA提示非囊状动脉瘤(夹层、梭形、血泡样、外伤性动脉瘤);失访患者。


压力监测采用“Echelon 10微导管+一次性压力传感器”体系:微导管置于瘤囊中部,传感器于外耳道水平(颅内压参考平面)调零,200 Hz采样,波形稳定后取连续10个心动周期均值;FD完全置入后5分钟(血流动力学稳定后)再次测量。术中决策标准为:FD置入前后瘤内平均压/体循环平均动脉压(IAP/MAP)比值变化ΔIAP/ΔMAP≤0.05(相对压力下降、不变或稳定在±5%范围内)者不加弹簧圈;>0.05(相对压力升高超过5%)者行弹簧圈栓塞,直至ΔIAP/ΔMAP回落至≤0.05或继续填圈不再产生压力下降。该5%阈值基于系统测量精度(±2 mmHg)在数据分析前预先设定。对照组则依据术者经验与常规形态学/造影标准(瘤体最大径>7 mm、DNR>1.5、瘤颈宽>4 mm、即刻造影存在明显残余流入射流)决定是否联合栓塞。


为验证微导管测压的准确性,研究者采用体外硅胶血管模型,将Echelon 10微导管与高精度压力导丝(C12059,Abbott)置于同一测量位置,在临床相关压力范围(128~210 mmHg)内进行双测量验证(图2)。所有手术均由同一名具有15年以上介入经验的神经介入医师完成,所有患者均统一使用Pipeline栓塞装置(PED)。


Fig.2 (A) Coaxial positioning of the Echelon 10 microcatheter and pressure-sensing wire within the same vessel segment; (B) In vitro silicone vascular model; (C) Pressure measurements obtained via pressure-sensing wire; (D) Pressure measurements acquired through the Echelon 10 microcatheter.



结果




微导管压力监测技术验证

体外验证显示,Echelon 10微导管测压值与压力导丝测压值在128~210 mmHg范围内呈极强正相关(Pearson r=0.998,P<0.001),回归方程为P_wire=−0.69+1.34×P_microcatheter(斜率95% CI 1.29~1.39)。Bland-Altman分析提示压力导丝读数较微导管存在系统性正偏倚(均值59.9 mmHg,95%一致性界限40.3~79.5 mmHg),但两者极强的线性关系与相对较窄的一致性界限支持通过校准方程在两种方法间可靠换算,从而确立了微导管术中瘤内压力监测的技术有效性(图3)。


Fig.3 Correlation between microcatheter and pressure guidewire pressure measurements.



FD置入显著改善瘤内血流动力学

压力监测组(n=23)中,PED置入后瘤内收缩压(ISP)下降11.8%(由76.0 mmHg降至67.0 mmHg,P=0.041);ISP/SBP比值下降6.25%(0.64±0.14→0.60±0.13,P=0.041);IAP/MAP比值下降5.56%(0.90±0.16→0.85±0.16,P=0.019)。大多数病例单纯PED即可获得有利的血流动力学改变,验证了FD治疗UIA的核心血流导向机制。


值得注意的是,研究观察到FD置入初期存在一过性压力升高现象:当FD远端首先覆盖瘤颈时,部分病例因“流入未受阻、流出已受阻”出现瘤内短暂压力升高并形成不稳定小涡流,随FD完全释放后压力逐渐回落。这一发现提示临床医师应关注FD置入过程中的动态压力变化,避免以瞬时波动误判疗效。



高DNR与FD置入后压力升高相关

亚组分析显示,压力升高亚组(n=8)的平均DNR为1.47±0.51,显著高于压力下降亚组(0.98±0.32,P<0.001);线性回归证实DNR与ΔIAP/ΔMAP显著正相关(r=0.69,95% CI 0.39~0.86,P<0.001),回归方程为ΔIAP/ΔMAP=−0.25+0.17×DNR(图4)。当DNR>1.47时,动脉瘤呈“瓶状”构型,FD难以完全覆盖瘤颈或有效重构血流路径,导致血流持续进入瘤囊并引起压力升高——这为DAR的形态学易感因素提供了机制解释,也与Cebral等“高DNR动脉瘤血流动力学更复杂”的CFD结论一致。需强调,该关联基于小样本亚组(n=8),属探索性发现,尚不能据此确定临床决策阈值。


Fig.4 Linear regression analysis of dome-to-neck ratio (DNR) and ΔIAP/ΔMAP.



实时压力引导优化弹簧圈使用

压力监测组FD联合弹簧圈栓塞率为34.8%(8/23),对照组为54.2%(13/24)(绝对差−19.4%,95% CI −47.2%~8.5%,P=0.116);接受联合栓塞的患者中,压力监测组平均填塞密度为7.23%±1.37%,显著低于对照组的17.89%±2.00%(均差−10.66%,95% CI −12.20%~−9.12%,P=0.001)。进一步分析显示,填塞密度与ΔIAP/ΔMAP呈强负相关(r=−0.900,P=0.001):当填塞密度达到7.23%时,ΔIAP/ΔMAP≤0.1,瘤内压力趋于稳定。



短期安全性与疗效

中位随访4.5个月,两组围术期并发症发生率(8.7% vs 12.5%,P=0.672)、即刻造影闭塞分级、短期闭塞率(78.3% vs 75.0%,P=0.792)及神经功能预后(mRS≤1比例两组均大于91%)均无统计学差异,提示降低填圈率与填塞密度并未以牺牲安全性与短期疗效为代价。



讨论



“高填塞密度(>20%)是确保疗效的必要前提”的传统观念在本研究中受到挑战。研究提示,弹簧圈的作用并非“填满瘤囊”,而是通过“机械占位增加血流阻力”与“促进血栓形成封闭瘤囊”的双重机制,衰减收缩期压力峰值、减少湍流,从而实现瘤内压力稳定。本研究在维持术中血流动力学稳定的前提下减少了弹簧圈用量并显著降低填塞密度,且未增加并发症风险(围术期并发症率8.7% vs 12.5%,P=0.672),短期闭塞率与神经功能预后亦与对照组相当,为UIA的精准化、低成本治疗提供了新路径。


同时,本研究建立的实时压力监测体系克服了既往监测技术的局限:一方面避免了刚性压力导丝诱发动脉瘤破裂的风险;另一方面,通过“瘤内平均压/体循环平均动脉压(IAP/MAP)”的标准化比值消除了个体血压波动对压力评估的干扰;且所有病例统一采用PED并由同一资深术者操作,保证了数据的同质性与可比性。这一体系有望为回答“FD术后是否需要填圈、填多少”提供客观的量化依据,助力解决中美欧在弹簧圈联合使用率上的巨大差异。



局限性与展望



本研究存在以下局限:第一,单中心小样本(共47例,压力监测组23例),DNR与压力变化的相关性仅基于8例压力升高亚组,属探索性发现,尚不能据此确定临床阈值,需更大样本前瞻性验证;且仅纳入颈内动脉囊状动脉瘤,未覆盖梭形、血泡样等复杂亚型,结论外推需谨慎。第二,两组高血压患病率存在基线不均衡(65.2% vs 33.3%,P=0.029),受样本量限制未纳入多因素校正,残余混杂不能完全排除。第三,体外验证仅在128~210 mmHg范围内进行10次测量,未评估组内相关系数(ICC)及长时间传感器漂移。第四,中位随访仅4.5个月,不足以评估30天以后的长期DAR风险。第五,对照组依据术者经验决策,存在指示混杂与选择偏倚的可能;对照组3例多发动脉瘤患者存在观测值聚集。上述发现均为假说生成性质,需更大规模、多中心、更长随访的研究(理想为随机对照设计)加以验证。



结论



本单中心探索性前瞻队列研究表明,血流导向装置治疗过程中实施术中瘤内压力实时监测技术上可行,可提供实时血流动力学信息,有助于指导辅助弹簧圈的使用;高DNR与FD置入后瘤内压力升高相关;压力引导下的弹簧圈填塞与更低的填塞密度相关。上述DNR关联与填塞密度观察均为探索性结论,需在更大样本、多中心、更长随访的研究中验证后,方可作为临床决策规则应用。



通讯作者简介



杨少春 主任医师

赣南医科大学第一附属医院

神经外科主任,主任医师,硕士研究生导师

担任中国医师协会神经外科医师分会委员、中国医师协会神经介入专业委员会委员、中国研究型医院学会脑血管病学专业委员会委员、江西省研究型医院学会微侵袭神经外科专业委员会主任委员、江西省整合医学学会神经外科学分会副主任委员,江西省医学会神经外科分会常委兼神经介入学组副组长、中国抗癌协会神经肿瘤专业委员会小儿神经肿瘤学组委员、中国医疗保健国际交流促进会神经外科分会委员、江西省研究型医院学会神经外科分会副主任委员、江西省整合医学学会神经外科分会副主任委员、江西省医学会创伤学分会委员、江西省神经科学学会理事、赣州市医学会神经外科分会常委


毛更生 主任医师

解放军总医院第三医学中心

主任医师、教授、博士生导师,军委保健委专家,解放军总医院三中心前神经外科主任

博士后期间于北京天坛医院师从中国神经外科泰斗王忠诚院士从事脑血管病临床研究,是脑血管病方向开刀和介入双栖技术特色资深专家,亦擅长卒中等疾病后运动障碍周围神经手术以及脑肿瘤、脑外伤、脊柱脊髓疾病手术

现承担国际神经修复学会副主席、世界华人神经外科协会委员、中国研究型医院学会脑血管病学专委会执行主委、北京医师协会神经修复学专家委员会主委、北京医学会神经外科分会常委、《Journal of Neurorestoratology》编委等学术职务

































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