作者:浙江中医药大学研究生院联合培养基地温州基地(徐佳明);温州市中心医院泛血管疾病管理中心实验室(孙军、刘子晟、魏衍鹏)
血流导向装置(flow diverter,FD)是一种具有高密度孔隙和高金属覆盖率的血管内支架,具有高动脉瘤腔闭塞率和低复发率优势,已广泛应用于颅内未破裂动脉瘤的治疗,但在动脉瘤破裂急性期的应用仍存在争议。笔者从FD 的作用机制、FD 置入治疗颅内破裂动脉瘤的现状、抗血小板聚集用药策略及FD 材料创新4 方面进行综述,以期为颅内破裂动脉瘤的临床治疗决策提供参考。
1.FD 的作用机制
FD 为基于颅内动脉瘤血流动力学的血管重建工具,使颅内动脉瘤的血管内治疗从传统的瘤体栓塞向载瘤动脉重塑转变。相较于传统的颅内支架,FD 具有更为致密的网状结构以及更强的血流导向能力,能够更好地促进动脉内皮细胞迁移生长,有效覆盖并封闭颅内动脉瘤颈部;借助高金属覆盖率和密集孔隙设计,FD 可调整载瘤动脉及动脉瘤腔内血液流动模式,将原本直接冲击动脉瘤的血流转引至远端健康血管中,以减轻血流对动脉瘤区域的压力,改变动脉瘤内部血流状态,最终促使动脉瘤腔内形成血栓,实现动脉瘤栓塞。
目前临床上应用的FD 包括Pipeline 栓塞装置、Tubridge FD、Surpass Streamline FD、血流重导向腔内装置(flowredirection endoluminal device,FRED)、p64、Derivo 和Silk。FD 置入治疗颅内动脉瘤的机制主要包括两方面:(1)FD 可减少流入动脉瘤腔内的血流,导致动脉瘤腔内血流停滞和血栓形成。研究显示,血流进入动脉瘤是一个复杂的过程,血液以集中、高速的方式流入动脉瘤颈部,进入动脉瘤腔内后围绕中心旋转,然后以扩散、低速的方式返回载瘤动脉。
Lieber 等在
Oliver 等通过构建体外人体血流循环模型(使用10 例颅内动脉瘤患者的数据模拟)显示,FD 置入术后颅内动脉瘤内涡流强度(血流旋转动能)降低至基线的(22 ± 8)% ,瘤腔内血液滞留时间(对比剂清除时间)延长至基线的3.2 倍(P <0.01),且置入高金属覆盖率(金属覆盖率>30% )FD 的动脉瘤腔内涡流消除率(动脉瘤腔内血流旋转动能完全消失即对比剂无动态滞留的比例)高于置入低金属覆盖率(金属覆盖率≤30% )FD 的动脉瘤(9 /10 比4 /10,P = 0.002)。上述计算流体力学研究表明,FD 可引起动脉瘤血流改变(如消除动脉瘤内高流速涡流、降低血流速度、增加瘤内滞留时间)。
(2)FD 可通过提供生物相容性支架促进动脉瘤颈部新生内膜形成。FD 通常由钴镍铬合金或镍钛合金制成,其编织结构(如Pipeline 的48 股编织设计)为内皮祖细胞和平滑肌细胞的迁移提供了物理支架,这些细胞通过局部旁分泌信号形成连续的新生内皮层,最终实现动脉瘤与循环系统的永久性隔离。
Kadirvel 等通过构建弹性酶诱导的兔动脉瘤模型,分析了FD 置入术后的内皮化进程,实验结果显示,术后1 d 和3 d,载瘤动脉段完全无内皮细胞覆盖;术后7 d 实现再内皮化(3 /3),且动脉瘤颈部的内皮细胞完全来源于邻近载瘤动脉的迁移(CD34 阴性),未见循环内皮祖细胞参与(所有样本CD34 阴性)。FD 与载瘤动脉壁的贴壁情况可直接影响内皮化效果,FD 贴壁不良的动脉瘤(如梭形或非囊性动脉瘤)其新生内膜形成不完全,进而降低颅内动脉瘤的闭塞率。此外,通过优化FD金属覆盖率(30% ~ 35% )和孔隙设计,可在抑制动脉瘤内血流的同时维持分支血管通畅,为内皮化提供理想的力学和生物学微环境。
2. FD 置入治疗颅内破裂动脉瘤的现状
《血流导向装置治疗颅内动脉瘤中国指南》推荐对于颈内动脉未破裂宽颈动脉瘤[瘤颈宽度≥4 mm,或瘤体最大直径与瘤颈宽度的比值≤1.5;包括小型(瘤体最大直径< 5 mm)、中型(瘤体最大直径5 ~ <10mm)、大型(瘤体最大直径10 ~ <25mm)及巨大型(瘤体最大直径≥25 mm)动脉瘤],FD 置入治疗具有较高的有效性及安全性(Ⅰ级推荐,B 级证据)。目前对于FD 在颅内破裂动脉瘤中的临床应用尚存在争议,需审慎权衡血流导向效应(促进瘤内血栓形成及内皮化)与围手术期风险(如出血、血栓事件等)。
2.1 FD 置入治疗颅内破裂动脉瘤的有效性及安全性
2.1.1 临床有效性:颅内破裂动脉瘤患者FD 置入术后即刻瘤腔完全闭塞率为14.5% ~ 37.0%;术后6 ~12 个月瘤腔完全闭塞(动脉瘤腔100%无对比剂充盈,瘤颈无残留对比剂)或接近完全闭塞(瘤腔残留极少对比剂,瘤颈或瘤体残留对比剂>5% ~10% )率提高至88.9% ~100.0%。
2018 年Cagnazzo 等的Meta 分析纳入20 项研究共223 例行FD 置入治疗的颅内破裂动脉瘤患者,189 例完成影像学随访,中位随访时间9.6 个月,结果显示,瘤腔完全或接近完全闭塞率达88.9%(95%CI:84.0% ~93.5%,I2 =20.9%)。2023年Chen 等的研究显示,41 例颅内破裂动脉瘤患者在接受弹簧圈栓塞辅助FD 置入治疗后,25 例患者完成影像学随访,中位随访时间8 个月,瘤腔完全闭塞率为92.0% (23 /25)。
Giorgianni 等的单中心研究纳入18 例行FD 置入治疗的颅内破裂动脉瘤患者,15 例完成影像学随访,中位随访时间10 个月,瘤腔完全闭塞患者比例为15 /15。上述研究表明,采用FD 置入治疗破裂颅内动脉瘤具有较高的动脉瘤闭塞率。
2.1.2 临床安全性:2017 年Madaelil 等的Meta分析纳入20 项研究共126 例行FD 置入治疗的颅内破裂动脉瘤患者,其中34 例行弹簧圈栓塞辅助FD置入治疗,其余患者仅行FD 置入治疗,结果显示,FD 置入术后7 d 内动脉瘤再破裂出血率为5%(6 /126),其中4 例患者的再出血事件发生于术中或术后24 h 内;除动脉瘤再破裂外,术后随访6 个月内其他出血性并发症发生率为4%(5/126),包括1 例无症状小脑出血、2 例与脑室外引流相关的出血及2 例致命性出血事件(1 例与微导管内组织型
2022 年Ten Brinck 等的Meta 分析纳入了26 项研究共357 例颅内破裂动脉瘤患者,共置入368 枚FD,其中56 例患者行弹簧圈栓塞辅助FD置入治疗,结果显示,术后3d内动脉瘤再破裂出血率为3% (11 /368),其中仅行FD 置入治疗的9 例患者中6 例死亡;术后6 个月内总并发症(缺血性并发症、出血性并发症及永久性神经功能缺损)发生率为24%(87/356),其中9% (32 /356)为永久性神经功能缺损,最常见的缺血性并发症为支架内血栓形成[4% (16 /368)]。
上述两项Meta 分析中颅内破裂动脉瘤FD 置入术后7 d 内的破裂再出血率分别为5% 、3% ,而ISAT 研究中颅内破裂动脉瘤患者血管内治疗(单纯弹簧圈栓塞)的破裂再出血率为2.7% (29 /1 073)。此外,上述两项研究中患者术后6 个月内总并发症发生率分别为12%(15 /126)、24% (87 /356),高于未破裂动脉瘤FD 置入治疗研究不可栓塞或失败动脉瘤的Pipeline装置研究(Pipeline for uncoilable or failed aneurysms study,PUFS)的5.6% (6 /107)和Pipeline 治疗动脉瘤的观察性研究(aneurysm study of Pipeline in anobservational registry,ASPIRe)的6.8%(13/191)。
临床研究表明,颅内破裂动脉瘤行弹簧圈栓塞辅助FD 置入较单纯行FD 置入治疗具有更低的出血及缺血并发症发生率。2023 年Chen 等纳入41 例行弹簧圈栓塞辅助FD 置入治疗的颅内破裂动脉瘤患者,结果显示,围手术期4.9% (2 /41)的患者发生
单中心样本量不足、患者选择偏倚、治疗策略不同以及缺乏围手术期管理共识等可能是现有研究报道的颅内破裂动脉瘤FD 置入治疗后出血性并发症及缺血性并发症发生率差异较大的原因,也可能与FD 应用于颅内破裂动脉瘤的治疗仍处于技术探索阶段有关,其安全性仍需通过多中心、高质量随机对照研究进一步验证。
目前,FD 置入治疗的颅内破裂动脉瘤主要为传统外科夹闭或弹簧圈栓塞无法实现致密栓塞的囊状动脉瘤,或缺乏其他有效治疗选择的复杂梭形与血泡样动脉瘤,临床上动脉瘤性SAH 患者是否适合使用FD 置入治疗,需进行详细的临床评估,制定个体化的治疗方案。
2023 年美国心脏协会/美国卒中协会动脉瘤性SAH 治疗指南建议:对于不适合开颅夹闭或单纯弹簧圈栓塞的动脉瘤性SAH 患者,使用FD 是一种合理选择(Ⅱa 类推荐,C 级证据);但对于可通过开颅夹闭或单纯弹簧圈栓塞取得满意疗效的动脉瘤性SAH 患者,不建议使用FD(Ⅲ类推荐,B 级证据),以免增加并发症发生率和患者病死率。
《血流导向装置治疗颅内动脉瘤中国指南》也对FD 置入治疗破裂动脉瘤也进行了推荐:对于急性破裂的宽颈、复杂动脉瘤及血泡样动脉瘤,行FD 置入术治疗具有较高的动脉瘤闭塞率,但并发症发生率也较高,临床上对于患者基础条件差而不能耐受开颅手术夹闭及因动脉瘤形态复杂而不能采用传统弹簧圈栓塞或开颅手术夹闭的患者需慎重选择(Ⅱ级推荐,B 级证据)。
2.2 FD 置入治疗颅内破裂动脉瘤的难点
FD 置入治疗急性颅内破裂动脉瘤目前需重点关注两方面的问题:
(1)FD 置入术后需进行抗血小板聚集治疗以预防支架内血栓形成和远端栓塞。然而,在颅内动脉瘤破裂急性期,双重抗血小板聚集治疗(dual antiplatelet therapy,DAPT)可能加剧出血风险,尤其当合并颅内血肿或需行脑室外引流等侵入性操作时,需通过
(2)与开颅手术夹闭(即刻消除动脉瘤破裂风险)和弹簧圈栓塞(物理性填塞瘤腔)不同,FD 置入治疗后存在保护空窗期(FD 置入术后至瘤颈处内皮化完成前的阶段)。尽管FD 置入术后可观察到瘤腔内血流淤滞现象,但在完全内皮化之前,动脉瘤仍面临血流动力学应力重构导致的再破裂风险。
2.3 弹簧圈栓塞辅助FD 置入
目前临床主要采用弹簧圈栓塞辅助FD 置入的复合模式治疗颅内破裂动脉瘤。2012 年McAuliffe 和Wenderoth开展的一项多中心、前瞻性研究首次提出,在颅内动脉瘤破裂急性期置入FD虽可重建载瘤动脉血流,但未能降低瘤颈处血流冲击力,建议行弹簧圈栓塞辅助FD 置入以减少瘤腔内的血流灌注,从而对瘤颈区域形成机械保护。该研究纳入11 例动脉瘤性SAH 患者,5 例行单纯FD 置入患者中2 例因瘤颈血流动力学改变导致急性(术后24 h 内)再出血死亡,而6 例行弹簧圈栓塞辅助FD 置入患者未发生再出血事件。弹簧圈栓塞应遵循“关键区域致密化”原则,即优先完全填塞破裂风险区(瘤顶、子囊或分叶),其余区域可行疏松填塞以维持瘤腔压力梯度。
弹簧圈栓塞辅助FD 置入治疗破裂动脉瘤可同期进行,也可采用Howard 等描述的“填塞和管道”分期治疗方法,即在急性期(动脉瘤破裂至患者病情稳定的初始阶段)对颅内破裂动脉瘤进行弹簧圈栓塞,以预防动脉瘤再次破裂,然后在急性动脉瘤性SAH 康复后延迟放置FD,该研究纳入22 例动脉瘤性SAH 患者,均采用“填塞和管道”分期治疗方法,术后中位随访15.3 个月,未观察到出血事件,91% (20 /22)的患者达到动脉瘤完全或接近完全闭塞,并发症发生率为9% (2 /22),包括1 例眼动脉闭塞相关单眼失明(与FD 覆盖眼动脉开口导致缺血相关)及1 例腹股沟血肿、髂外动脉夹层(与介入治疗操作中导管、导丝对血管的机械损伤有关)。
“填塞和管道”分期治疗策略的优势为可在动脉瘤破裂急性期进行栓塞,降低再出血风险,避免了FD 置入术后应用抗血小板聚集药物引起的再出血;此外,较同期策略可降低技术的复杂性和手术难度,但在弹簧圈栓塞后等待FD 置入的时间窗内动脉瘤仍然存在再破裂风险。
综上,弹簧圈栓塞辅助FD 置入的复合治疗模式是颅内破裂动脉瘤急性期干预的合理选择,通过弹簧圈对破裂风险区的“关键区域致密化”填塞,或可实现瘤腔压力梯度调控与机械保护的双重目标。对于同期或分期策略的选择,需评估患者出血风险、抗血小板聚集药物耐受性及动脉瘤解剖特点等。
3. 抗血小板聚集用药策略
FD 置入治疗颅内破裂动脉瘤围手术期抗血小板聚集药物选择、给药时间及剂量方面尚未达成共识。德尔菲共识法(Delphi consensus method,DELPHI)建议,对于需行支架辅助栓塞或FD 置入治疗的颅内破裂动脉瘤患者,围手术期应优先采用静脉DAPT[
近年来,FD 置入治疗颅内动脉瘤后采用SAPT逐渐受到关注。Senol 等的关于FD 置入治疗颅内动脉瘤后行SAPT 安全性的Meta 分析纳入了12 项研究共240 例患者,结果显示,采用新型P2Y12 受体拮抗剂(替格瑞洛或普拉格雷)进行SAPT 的缺血性并发症(包括支架内血栓形成、支架内再狭窄、缺血性卒中及需转换为DAPT 的事件)在围手术期至术后1 个月内的发生率低于阿司匹林[6.1% (12 /197)比20.9% (9 /43),P = 0.02],且动脉瘤再破裂出血风险与阿司匹林差异无统计学意义[2.0% (4 /197)比9.3% (4 /43),P > 0.99],提示新型P2Y12 受体拮抗剂可作为FD 置入治疗颅内动脉瘤后行SAPT 的更优选择,但具体适用情况仍需进一步探讨,其安全性仍需大规模前瞻性研究验证。
此外,FD 表面修饰技术(如磷酰胆碱涂层、
目前DAPT 仍是颅内破裂动脉瘤行FD 置入治疗的基础抗血小板聚集策略,但需个体化调整用药方案;未来可结合新型P2Y12 受体拮抗剂及涂层支架技术探索SAPT 的适用场景,并通过随机对照试验、前瞻性队列研究等高质量研究探索其安全阈值,并构建动态风险评估模型,以实现个体化治疗。
4. FD 材料创新
4.1 FD 材料发展现状
目前临床应用的FD 均由镍钛合金或钴铬合金制成,作为永久性置入物存在支架内血栓形成、载瘤动脉分支血管闭塞、慢性炎症等长期风险。近年来,生物可吸收FD 开发取得了一定进展。
4.1.1 材料创新:在生物可吸收支架方面,2024 年,Akiyama 等基于快速凝固粉末冶金技术开发了KUMADAI 镁合金支架,其具有高强度机械特性,径向支撑力为3.8 N/ mm,为传统FD 的1.5 ~ 2.0 倍,通过合金设计与聚左旋乳酸涂层技术相结合实现了精准调控的降解动力学,可将支架降解周期(支架置入至完全被生物体吸收或失去结构功能所需的时间)由5 周延长至3 个月;采用兔主动脉模型进行双组对照试验(裸支架组与聚左旋乳酸涂层支架组各13 例),术后影像学定量分析显示,聚左旋乳酸涂层支架组在术后14、30、90 d 的光学相干断层扫描衰减评分(基于光学相干断层扫描对支架结构可见性和后方信号衰减程度的量化评分,反映支架降解程度,评分越高,表示衰减越慢)均高于裸支架组(均P <0.05),显微CT 三维重建数据进一步表明,聚左旋乳酸涂层支架在术后90 d 时的残留率(支架置入后一定时间内保留的物理结构完整性比例)为73% ,高于裸支架的5% ,有助于验证聚左旋乳酸涂层支架临床应用的可行性。
4.1.2 机制验证:Nishi 等在18 例兔颅内动脉瘤模型中置入36 枚生物可吸收FD(由48 根聚左旋乳酸纤维编织而成,两端含金标记的支架)进行评估,揭示了生物可吸收FD 促进瘤颈内皮化的作用机制。
(1)血流动力学调控与管腔形态演变:光学相干断层扫描定量分析显示,术后3 个月随访时管腔面积狭窄率(血管或支架置入后管腔有效流通面积缩小程度的量化指标:100 - 管腔面积/支架面积×100)达峰值中位数为16.1% (13.1%,19.0%),术后6 个月及1 年时分别下降至11.8% (10.3%,13.5%)、11.4% (10.2% ,13.3% ),术后6 ~ 12 个月的管腔面积狭窄率下降程度小于术后1 ~ 3 个月(P =0.01),管腔面积狭窄率的动态变化反映了生物可吸收FD 在早期(术后1 ~ 3 个月)通过机械支撑作用重塑血流,而中后期(术后6 ~ 12 个月)随支架降解逐渐恢复了血管生理状态的过程。
(2)内皮修复进程:免疫组化分析显示,内皮中的CD31阳性细胞覆盖率在术后1 个月即达中位数63.0%(43.5% ,78.3% ),术后3 个月后趋于稳定[术后3 个月为61.1% (55.8% ,78.3% ),术后6 个月为59.7% (45.5% ,67.7% ),术后1 年为53.8%(22.9% ,69.3% )],术后1 ~3 个月与术后6 ~12 个月的再内皮化程度差异无统计学意义(P = 0.45),提示生物可吸收FD 在置入后3 个月内形成了稳定的内皮化微环境。
(3)降解动力学与结构完整性的关联:体外实时降解实验(37 ℃
4.2 FD 材料创新的挑战
生物可吸收FD 在脑血管研究领域仍面临挑战。(1)降解速率匹配:镁合金过快降解与聚合物过慢降解(分子量半衰期> 1 年)的平衡难题;(2)机械性能优化:现有生物可吸收FD 多依赖聚乳酸单材料体系(如Nishi 等研究中采用的48 根聚-L-乳酸纤维编织支架),其径向支撑力(0.05 ~0.09 N/ mm)仅为传统合金FD 的1 /30 ~ 1 /24,且易发生支架偏心分布,需通过复合改性(如Jamshidi 等结合钽涂层镍钛合金丝)提升结构稳定性。(3)影像学评估:尽管光学相干断层扫描可监测支架降解情况,但标准化评估体系尚未建立,且当前生物可吸收FD 研究仍以
5. 总结
基于现有循证医学证据,FD 置入治疗颅内破裂动脉瘤具有动脉瘤完全闭塞率高的治疗优势;但存在围手术期并发症发生风险增加,特别是早期再出血及缺血事件发生率高的问题。因此,颅内破裂动脉瘤行FD 置入治疗的临床决策可遵循以下评估原则:(1)严格筛选适应证,优先选择难以行显微外科夹闭或弹簧圈栓塞的复杂形态动脉瘤;(2)多模态评估血流动力学特征;(3)制定个体化治疗方案,如FD 置入联合弹簧圈栓塞同期或分期治疗。
未来提升FD 置入治疗安全性方面需考虑以下2 个因素:(1)构建多维度参数评估体系,包括影像学监测、血小板功能检测及基因组学分析,以制定个体化、精准化抗血小板聚集治疗方案;(2)进行材料创新,开发表面功能化修饰(如肝素涂层)及生物可吸收FD。
来源:徐佳明,孙军,刘子晟,等.血流导向装置治疗颅内破裂动脉瘤的研究进展[J].中国脑血管病杂志,2025,22(04):270-276+284.
(本网站所有内容,凡注明来源为“医脉通”,版权均归医脉通所有,未经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任,授权转载时须注明“来源:医脉通”。本网注明来源为其他媒体的内容为转载,转载仅作观点分享,版权归原作者所有,如有侵犯版权,请及时联系我们。)