各种血流导向装置及其血流动力学的概述 - 脑医汇 - 神外资讯

目前没有关于选择血流导向装置的可靠的推荐意见。本文旨在提供所有目前可用的血流导向装置的技术规格概述，以及简要的循证依据。

——摘自文章章节

【Ref：Maragkos GA, et al. Neurosurgery.2020 Jan 1;86(Supplement_1):S21-S34. doi: 10.1093/neuros/nyz323.】

研究背景

在过去的十年里，用于治疗颅内动脉瘤的血流导向技术迅速地发展，新的装置的出现超过了循证医学的发展速度。然而，血流导向未与手术夹闭和其它血管内治疗进行直接地比较。即便Pipeline栓塞装置（PED）是研究最成熟的装置，也仍然缺乏数据相关的临床结局研究。所以目前没有关于选择血流导向装置的可靠的推荐意见。本文旨在提供所有目前可用的血流导向装置的技术规格概述，以及简要的循证依据。

作用机制

血流导向装置的作用机制有两点：1、密网孔支架减少动脉内部的血流；2、提供支撑力使动脉瘤颈部内皮化，永久阻隔血流。

血流动力学特点

作者用基于图像的流体力学计算机建模（CFD）结合电脑上的虚拟支架植入，研究血流导向装置引导的血流改变。（图1）除了计算机建模之外，粒子图像测速也被用来研究在动脉瘤模型植入血流导向装置后的血流动力学改变。

图1. 用CFD研究血流导向装置的血流动力学的例子。4例动脉瘤（A-B,C-D,E-F,G-H）速率量级和涡旋核心线（黑色线）在置入PED前后的变化。病例A和C的12月随访B和D结局良好，DSA检查见动脉瘤治愈。这两例中，PED治疗后减少了进入动脉瘤的血流和复杂的涡旋结构。病例E和G的12月随访F和H出现持续的对比剂滞留。CFD分析显示，持续的涡旋核心线和涡流预示着支架不能消除复杂而又强劲的动脉瘤内血流，从而导致不全栓塞。

内皮化

除了减少进入动脉瘤内的血流之外，血流导向装置还提供支撑作用，使动脉瘤颈部被新生内膜覆盖。一项研究表明，血流导向装置如欲完全阻隔动脉瘤的血流，可能大部分依赖其内皮化的作用。

血流导向装置的机械性特征

血流导向支架由钴或镍钛合金制成的金属丝和一组射线下显影的金属丝弯曲编制组成，其主要特征是网孔率、金属覆盖率和网孔密度。网孔率是指其不受金属覆盖的部分占总支架面积的比例。相反，金属覆盖率是金属覆盖的部分除以总面积。网孔密度是每平方毫米的网孔数量。

径向支撑力

与经典的颅内支架相比，血流导向支架的径向支撑力相对较弱。径向支撑力使支架具有更好的弯曲性和易导性，但可能会牺牲贴壁性，而贴壁性对内皮化和动脉瘤阻隔起到至关重要的作用。而且，径向支撑力不足可能导致血栓并发症，而支撑力过度可能导致动脉壁损伤。因此，优良的血流导向装置设计要兼顾血流动力学特性和包括径向支撑力在内的机械性能。SILK+和FRED血流导向装置被设计兼具径向支撑力和贴壁性，并被临床实践所证实。

PIPELINE栓塞装置（PED）

PED是一种由48根交织微丝组成的柔性编织的网状血流导向装置，由25%的铂钨和75%的钴铬镊合金组成。该装置的网孔率随动脉瘤的不同配置而变化，以70%的网孔率为最佳，并可提供恒定的网孔密度。多数情况下，使用单个PED便可使动脉瘤的完全栓塞，但数据尚未被证实。但是，支架过大的话有可能增加网孔率并降低金属覆盖率，这可能不利于动脉瘤栓塞。动脉和支架之间的直径差异引起的过渡区效应可以通过使用多个不同大小的PED来解决，但可能会带来额外的并发症。

Pipeline Flex

Pipeline Flex是PED第二代产品，具有与初版不同的重塑特性，可使支架释放更加便捷及安全（图2）。在Pipeline Flex里有一根金属制成的导丝，用来镶嵌支架。远端有2~3mm聚四氟乙烯保护套覆盖。这取代了原先的捕获线圈，以减少显影短缩，提高部署的精确度。在支架远端尖端，有一条柔软亲水的0.012英寸长，55°角弯曲的丝，用作可显影标记。近端尖端靠在一个0.023英寸的硅弹性体可重塑垫上。这位于两个铂金标记之间，其中最前面的是用于重塑的。用一根更粗更长的导管用作推送管。对原始设计进行这些更改的背后的原因是为在不同的解剖情况中部署提供选择。

图2. A、B，Pipeline栓塞系统的铂丝和钴铬镊合金微丝的放大图。C、D，Pipeline Flex和经典版的装配比较图解。E，红细胞外表明的磷酰胆碱的图示。F，通过盾技术，合成的磷酰胆碱与Pipeline Flex用共价键结合。G，Pipeline Flex用盾技术模型释放。

该设备的这种迭代已被证明缩短了手术时间，包括整个操作和造影，并降低了与设备部署相关的失败率。

Pipeline Shield

Pipeline Shield是PED第三代产品。通过在原先裸露的金属丝表面覆盖一层磷酰胆碱，使其表面得到改良（图1E），目的是为了减少血栓形成。与其他多数血管内治疗装置相似，所有版本的PED均使用0.027英寸微导管和6-7F导引导管，以及5F中间导管。在50个未破裂动脉瘤中，96%的病例显示Pipeline Shield完全贴壁，术后30d无严重卒中或死亡。Shield使用的磷酰胆碱层使手术人员可以仅用阿司匹林作为单一的抗血小板药物来急诊治疗这些动脉瘤。这些虽然还属于早期数据，但表明了Shield的前景，它甚至可能取代PED Flex。根据我们的经验，PED广泛应用于各种动脉瘤，包括位于Willis环远端的较小血管中的动脉瘤，以及后循环中的动脉瘤。

其它血流导向装置

Surpass Streamline血流导向装置

这种钴铬合金支架以12根铂丝为特点，增加了放射不透明度。它的网孔率达70%，网孔密度超过18孔/平方毫米（图3）。为了在各种血管直径上保持一致的高网孔密度，Surpass具有可变数量的导丝，从直径2mm装置中的48根，3mm和4mm装置中的72根，到5mm装置中的96根。Surpass有独特的OTW系统（支架预先安装在导管头上），这样如果支架释放后导丝需重新穿过网孔，导丝通道可以保留。此外，即便使用更长的支架，OTW系统也可以在支架释放过程中提供更强的稳定性。但作为代价，Surpass的微导管直径达0.040英寸，以至于其操作的灵活性欠佳。这可以通过使用5F导管穿过动脉瘤颈解决。根据作者的经验，由于Surpass的长度可达到40-50mm，并且具有不依赖长度的高扭曲抵抗性，其适用于宽颈近端或梭形动脉瘤或大型动脉瘤。一旦放置完成，它比其他钴铬支架更容易部署。

图3. A，Surpass Streamline血流导向装置在玻璃模型中释放。B，Surpass Streamline血流导向装置和相匹配的导管。

SILK血流导向装置

SILK血流导向装置是一种柔性编织网状支架，由48根镍丝和4根铂丝组成，使用相对较小的0.023英寸输送微导管，其不透射线的铂丝的扩张端用作标记。该设备的制造商标称金属覆盖率为40%-55%。然而，体外研究表明，金属覆盖率约为21%。若干小的临床观察研究显示，SILK目前用途较PED有限。SILK更多地用于较少风险的动脉瘤。

SILK+

SILK+是SILK第二代产品，较前代产品拥有更强的径向支撑力，减少了网孔，并增加了滑动性（图4）。SILK+也具有扩张式末端，末端更软更短，不透射线的尖端为8个铂金标记，同样使用0.023英寸小的微导管，但跟其它大多数产品一样使用6-7F导引导管。SILK+可以用于小至1.5mm的血管。SILK+特别适用于床突旁动脉瘤或分支动脉瘤，制造商推荐辅助弹簧圈以达到完全栓塞。此外SILK+还可作为支撑支架，与长支架共用于大型或梭形动脉，以防止过度膨胀。

图4. SILK+可弯曲网孔支架的48条镍钛丝和4条铂丝的放大（A）、弯曲（B）图示。C，释放后的SILK+模型图。

新款的缩小版SILK Vista Baby特别适用于末梢动脉瘤，具有抗扭转的特性，专为小血管设计（直径小至1.75mm）。该支架是用拉拔填充管技术制造的，其中镍丝填充了铂金。这项技术使支架高度不透射线，不需要螺旋标记物。支架通过0.017英寸的微导管，标称直径为2mm。到目前为止，还没有关于其临床有效性或安全性的研究发表。

血流腔内重定向装置（FRED）

FRED是由镍钛合金制成的有更高网孔率的自膨胀式血流导向支架。它具有与外层交织的4条标记链，以及近端和远端标记（图5）。这种双层网状结构覆盖了大约80%的支架长度，并且仅在装置的中间部分发现，旨在提供主要横跨动脉瘤颈部的双层覆盖。FRED是部分可回收的，使用标准的0.027英寸微导管，只需要一个操作者。它特别适用于接近载瘤动脉主干的动脉瘤，可使瘤颈得到较稳定的覆盖，并减少分支阻塞。FRED Jr是其缩小版，通过0.021英寸的微导管部署，而传统的FRED需要0.027英寸微导管。这种缩小版本可作为小血管或分支动脉瘤的选择。

图5. FRED自膨胀式血流导向装置的放大（A）和弯曲（B）图。

FRED在床突旁动脉瘤的治疗中表现出色，可能是因为它较高的径向支撑力。但是，它在释放的过程中有时会出现扭曲，偶尔还会出现难以解释的急性或亚急性血栓形成。可能由于FRED是唯一一种能够产生显著的纤维蛋白并具有更强的血小板反应性的支架。因为它的双层结构，FRED也可考虑用于梭形动脉瘤，并可免用另一枚支架支撑。

Tubridge血流导向装置

Tubridge是目前在中国通过使用许可的一种血流导向装置。其金属丝的数量因支架尺寸不同而不同，减少其完全释放时短缩。具体地说，较小规格的Tubridge(小于等于3.5mm直径)由46个镍钛丝加2根铂铱丝组成，而大于3.5mm的支架使用62根镍钛丝加2根铂铱丝。关于此装置的临床研究数据还比较有限，近期一项前瞻性多中心研究PARAT，对比了使用Tubridge及支架辅助栓塞治疗大型及巨大动脉瘤的6个月结局，Tubridge的完全闭塞率显著高于支架辅助栓塞（75%vs25%）。

Derivo

Derivo是另一款编织网状血流导向装置，由48条镍钛微丝组成，两端张开，以便更好地在血管中就位。铂芯用作不透射线标记。Derivo目前的研究数据还相当少，目前尚不存在较长期的安全性和血管造影结果。根据经验，Derivo可以在床突上动脉瘤使用，但数据不足。

P64

P64由64根镍钛丝编织成8个近端束标记，使用0.027英寸的微导管进行部署。P64以其可控的解脱机制为特点，这使支架释放后网孔可完全恢复。关于这款装置的临床数据也不足。根据经验，这款装置可用于更小的动脉瘤。P48是P64的较小版本，采用抽拉充填管技术实现，与0.021英寸微导管兼容，可应用于1.75~3mm的血管中。到目前为止，还没有关于P48的研究。

研究结论

过去的几年内，血流导向装置逐步代替支架辅助弹簧圈栓塞成为诸多类型的颅内动脉瘤的一线血管内治疗手段。这项技术基于高金属覆盖率支架使动脉瘤和循环血流隔绝，这种支架的径向力比常规支架弱，以至于其部署过程较困难。PED是目前临床证据最充分的，其它大多数装置还缺乏充足的临床证据。各类装置拥有不同的技术特点，适用于不同适应证，但尚需更多研究比较和证实它们的最佳用法。

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