作者：蔡毅珂，胡学斌，华中科技大学同济医学院附属协和医院神经外科

1. 背景

1.1 颅内动脉瘤流行病学

颅内动脉瘤(intracranial aneurysms，IAs)是指脑动脉局部异常膨出形成的突起，目前发病原因尚未明确，一般认为可能与大脑动脉硬化、血管壁先天性缺陷、血流动力学改变、感染、创伤、激素及遗传等因素相关。IAs好发于动脉分叉处、血管分支动脉处、动脉连接处等血流动力学应力集中的位置，同时由各种原因导致的动脉内膜薄弱，最终形成了颅内动脉瘤。

目前，颅内动脉瘤在我国的发病率约为2%~6%，随着无创检查的普及，这一数字还在持续增长。大多数的未破裂颅内动脉瘤不会引起临床症状，少数患者可能会出现头痛、头晕等症状，颅内大或巨大动脉瘤可能会引起压迫症状，导致相应的神经系统功能障碍。

尽管有的动脉瘤可能一生都不会发生破裂，但是颅内动脉瘤一旦破裂就会引起严重的并发症——蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage，SAH)。SAH 具有极高的致残率及死亡率，10%~25%的患者在到达医院之前已经死亡，约30%的患者接受及时的治疗后仍然需要长期护理，只有30%的患者经过治疗后可以回归正常生活。并且动脉瘤破裂的概率往往超过手术治疗出现风险的概率，因此尽早发现颅内动脉瘤并积极进行干预至关重要。

目前颅内动脉瘤的治疗方式主要有开颅夹闭和介入治疗两种。相比于开颅夹闭，介入治疗具有创伤小、恢复快、安全性较高等优势，已成为未破裂颅内动脉瘤的主要治疗方案。颅内动脉瘤血管内治疗方案从单纯弹簧圈栓塞到球囊辅助弹簧圈栓塞、支架辅助弹簧圈栓塞，再发展到现在的血流导向装置(flow diverter devices)、覆膜支架、动脉瘤内封堵装置，可适用于不同位置、形态、大小的颅内动脉瘤。

1.2 血流导向装置的诞生

支架辅助弹簧圈栓塞治疗颅内动脉瘤虽然被广泛应用于颅内动脉瘤的治疗，且具有较高的治愈率，但是其仍然存在较高的复发率及再治疗率。后来Ahn、Benndorf、Vanninen和Zenteno等学者相继报道了相关临床经验，他们通过分析支架辅助弹簧圈治疗后的颅内动脉瘤的血流动力学变化，发现支架本身对于颅内血流有一定的引导作用，认为可以在设计支架时加强其导流作用，减弱血流对动脉瘤本身的冲击，最终实现颅内动脉瘤的治愈。后来，通过一项互联网支架模拟挑战赛提出了血流导向装置的概念。最终在2007 年，美国Medtronic公司发明了世界上第一款供神经介入使用的血流导向装置Pipeline Embolization Device(PED)，并于2011年正式被美国食品药品监督管理局(US Food and Drug Administration，FDA)批准用于颅内动脉瘤的治疗。

1.3 血流导向装置的作用机制

血流导向装置主要是通过改变动脉瘤及载瘤动脉的血流动力学发挥作用。一方面通过其高金属覆盖率和低孔隙率，重新构建载瘤动脉血流方向，减少载瘤动脉瘤与动脉瘤内的血液沟通，在垂直径向上使动脉瘤内的血流减少90%，从而使动脉瘤内血流速度变缓，促进动脉瘤内血栓形成。另一方面，通过其对动脉瘤颈的完全覆盖，为瘤颈处新生血管内膜提供支撑作用，促进血管损伤位置内膜重新生长，最终覆盖整个动脉瘤颈，将动脉瘤完全隔离于正常血液循环之外，达到治愈颅内动脉瘤的目的。

2. 血流导向装置在动脉瘤治疗中的应用

2.1 中小型动脉瘤

对于中小型颅内动脉瘤的治疗，常规支架辅助弹簧圈栓塞治疗的方法已经较为成熟，且具有良好的安全性及有效性。目前血流导向装置已经广泛用于颅内动脉瘤的治疗，同样也取得了较好的治疗效果。Hanel等的一项关于评价PED 在治疗中小型颅内动脉瘤的临床研究共纳入141例平均直径为5mm 的未破裂动脉瘤，96.5%的患者为单纯血流导向装置治疗，3.5%的患者为弹簧圈辅助血流导向装置治疗，1年后全脑血管造影(digital subtraction angiography，DSA)随访结果显示动脉瘤闭塞率达到81.9%，不良事件发生率为2.1%。

Yao等的一篇荟萃分析共纳入10项研究共计370个动脉瘤，其中73.9%的动脉瘤直径<10mm，动脉瘤完全闭塞率为84.23%，手术相关神经系统并发症发生率为5.22%，而手术相关死亡率为0.87%。上述研究在一定程度上证实了血流导向装置治疗中小型颅内动脉瘤的安全性及有效性。在中小型颅内动脉瘤的治疗中，单纯使用血流导向装置即可达到目标治疗效果。虽然支架辅助弹簧圈栓塞治疗中小型颅内动脉瘤已经具有较好的安全性及有效性，但是使用血流导向装置治疗时往往不需要弹簧圈辅助治疗，可以简化手术操作，缩短手术时间，减少瘤内操作，理论上可以降低术中动脉瘤破裂风险，进一步增加手术的安全性。而对于瘤颈部较宽的中小型动脉瘤，常规治疗方案通常难以处理，使用血流导向装置治疗可能是更好的选择。

2.2 大型/巨大型动脉瘤

血流导向装置设计之初主要是用于大型或巨大型动脉瘤的治疗。Becske等进行了一项关于PED治疗大型颅内动脉瘤的临床研究，共纳入107例平均直径为18.2mm 的未破裂动脉瘤，所有动脉瘤均接受单纯血流导向装置治疗，其中6例患者既往接受过弹簧圈栓塞术，1例患者接受开颅动脉瘤夹闭术，效果均欠佳；术后6个月脑血管造影随访时动脉瘤闭塞率达到73.6%，5.6%的患者出现严重的缺血性并发症或死亡，术后3年动脉瘤闭塞率达到93.4%。

Meyers等在2019年进行了Supass血流导向装置治疗宽颈大或巨大颅内动脉瘤安全性及有效性的研究，该研究共纳入180例未破裂动脉瘤，平均直径12mm，其中91.1%为囊状动脉瘤，8.3%为梭形动脉瘤，0.6%为血泡样动脉瘤，均单纯使用Supass血流导向装置治疗，术后12 月进行DSA 随访，总体闭塞率62.8%，不良事件发生率8.3%，术后3年总体闭塞率71.8%。上述研究提示血流导向装置治疗大型/巨大型颅内动脉瘤具有良好的安全性及有效性。

另外，对于出现压迫症状的大型或巨大型颅内动脉瘤的治疗，支架辅助弹簧圈治疗往往需要将动脉瘤致密填塞，以保证最大限度减少动脉瘤腔内的血流灌注，但这往往会导致动脉瘤的占位效应，引起神经系统症状永久化。血流导向装置治疗大型/巨大型颅内动脉瘤时往往表现出更好的动脉瘤闭塞率及更低的复发率，同时对于部分有神经占位症状的大型或巨大型颅内动脉瘤，经过血流导向装置治疗后往往能在术后核磁共振检查中观察到动脉瘤缩小，缓解动脉瘤的占位效应。

2.3 分叉处动脉瘤

血流导向装置对血管分叉处动脉瘤的治疗并没有达到令人满意的结果。Kashkoush等的一项荟萃分析纳入19项研究共534个分叉处动脉瘤，平均直径9mm，其中81%为囊形动脉瘤，16%为梭形动脉瘤，3%为血泡样动脉瘤，在平均16个月的随访中，动脉瘤总体闭塞率为68%，总体并发症发生率22%，缺血性并发症发生率16%。此外，Cagnazzo等的一项荟萃分析则纳入了12项研究共244个位于大脑中动脉的动脉瘤，动脉瘤平均直径为8.2mm，其中81.1%为囊形动脉瘤，17.6%为梭形动脉瘤，1.3%为血泡样动脉瘤，76.3%的动脉瘤位于分叉部，23.7%的动脉瘤位于分叉前端；随访显示动脉瘤完全/近完全闭塞率为78.7%，与手术相关的并发症发生率为20.7%，死亡率约2%，有5%的患者出现并发症是由于穿支血管或分叉处侧枝血管闭塞或血流淤滞。

该作者的另一项荟萃分析纳入14项研究，共计148例患者使用血流导向装置治疗前交通动脉未破裂动脉瘤，动脉瘤平均直径为6.2mm；术后进行平均11月的DSA 随访，总体闭塞率为87.4%，手术相关并发症发生率为8.6%，死亡率为2.5%；缺血性并发症多于出血性并发症，22.9%的患者出现支架相关的分支动脉(A2或Heubner回返动脉)并发症，其中16%的患者出现分支动脉闭塞，84%的患者出现支架内狭窄，提示使用血流导向装置治疗分叉部位动脉瘤具有良好的闭塞率，但是其并发症发生率较高。基于上述结果，可以认为血流导向装置适用条件为单纯弹簧圈栓塞、支架辅助弹簧圈栓塞或开颅手术难以治疗的分叉处动脉瘤，以及常规治疗后复发的分叉处动脉瘤。

2.4 后循环动脉瘤

由于大脑后循环血管有更多的为脑干供血的细小穿支血管，若不慎发生血管闭塞可能会引起严重的神经系统并发症，因此在后循环颅内动脉瘤的治疗中需要严格把握适应证。Alwakeal等进行的关于血流导向装置治疗后循环动脉瘤的荟萃分析，纳入84项研究共计301个动脉瘤，总体动脉瘤完全闭塞率为65.1%，并发症发生率为21.9%，死亡率为10.6%。根据基线数据分析发现，基底动脉主干以及椎基底动脉交界处的动脉瘤不良事件发生率最高，且基底动脉主干、椎基底动脉交界处以及小脑后下动脉近端的动脉瘤闭塞率最低，提示在这些位置的动脉瘤使用血流导向装置治疗存在一定的风险。

Greco等的一项关于血流导向装置治疗前循环动脉瘤及后循环动脉瘤的长期安全性及有效性的荟萃分析纳入了24项研究，共计1952个动脉瘤，其中1547个位于前循环，405个位于后循环；经过随访，前循环动脉瘤完全闭塞率为78%，后循环动脉瘤完全闭塞率为73%，前循环动脉瘤缺血性并发症发生率为8%，后循环动脉瘤缺血性并发症发生率为18%，说明血流导向装置治疗后循环动脉瘤的总体闭塞率低于前循环动脉瘤，而不良反应发生率明显较前循环动脉瘤更高，尤其是在基底动脉瘤的治疗中，这一现象更加明显。

由于治疗后循环动脉瘤存在较高的风险，有学者认为，仅在后循环动脉瘤引发新的症状、进行性增大、既往破裂引起蛛网膜下腔出血、产生压迫症状等情况时才有必要进行干预。而且血流导向装置并非治疗后循环动脉瘤的常规手段，建议仅在常规治疗方案难以处理时使用。在使用血流导向装置治疗后循环颅内动脉瘤时要严格把握适应证，对于基底动脉主干处动脉瘤要加强围术期肝素化管理以及术后抗血小板治疗，以期最大程度减少术后缺血性并发症的发生。

2.5 破裂动脉瘤

破裂动脉瘤若没有及时治疗，发生二次破裂时出血量更大，死亡率高达60%，因此及时选择合适的治疗方案是处理破裂颅内动脉瘤的关键。在血流导向装置出现之后，其也被广泛用于破裂动脉瘤的治疗。Madaelil等进行的一项关于血流导向装置治疗破裂颅内动脉瘤安全性及有效性的荟萃分析纳入20 项研究，共计126 个破裂动脉瘤，其中73%(92/126)的患者单纯接受血流导向装置治疗，27%(34/126)的患者接受血流导向装置联合弹簧圈治疗，其中4名患者为接受开颅夹闭术或支架辅助弹簧圈栓塞术失败后行血流导向装置治疗；在平均6个月的随访中90%的患者动脉瘤完全闭塞，4%的患者出现出血性并发症；最终，81%的患者达到良好的临床效果。

Cagnazzo等的一项关于血流导向装置治疗破裂颅内动脉瘤的荟萃分析，纳入20项研究共计223个破裂动脉瘤，其中75%的患者接受单纯血流导向装置治疗，其余患者接受弹簧圈辅助血流导向装置治疗；在平均9.6个月的随访时间内，动脉瘤的闭塞率为88.9%，总体并发症发生率为17.8%，与治疗相关的死亡率为4.5%。相比于破裂动脉瘤的一线治疗方案，如开颅动脉瘤夹闭、支架辅助弹簧圈栓塞、单纯弹簧圈栓塞等，单纯使用血流导向装置治疗破裂颅内动脉瘤也表现出了较好的闭塞率，但同时也有较高的并发症发生率及死亡率。

此外，使用血流导向装置治疗颅内动脉瘤术后需使用抗血小板聚集药物以预防支架内血栓形成，但抗血小板药物的应用也可能会导致相关出血性并发症的发生，因此血流导向装置往往不作为破裂动脉瘤的一线治疗选择，仅在开颅夹闭、单纯弹簧圈栓塞难以治疗或治疗失败的情况下使用。

3. 血流导向装置相关并发症

3.1 缺血性并发症

使用血流导向装置治疗颅内动脉瘤引起的缺血性并发症往往比出血性并发症更为多见。缺血性并发症是由于支架本身引起的包括支架相关血栓形成、血管痉挛、穿支血管闭塞引起的缺血性神经功能障碍。支架内血栓主要是由于支架内的急性血栓形成阻塞血管或是血栓脱落引起远端的血管闭塞，最终导致缺血性脑梗死。根据血流导向装置治疗颅内动脉瘤中国指南，推荐术前口服双抗药物3~5d，完善抗血小板聚集药物基因检测，根据检测结果更改用药方案，并使用血栓弹力图检测血小板功能。术后口服双抗药物6个月，后改为单抗药物服用至术后12个月。

尽管围术期常规使用双重抗血小板聚集药物，但仍然不能避免相关缺血性并发症的发生。Sun等的研究发现，大多数出现支架内血栓形成的患者存在抗血小板药物抵抗，该研究中9例出现支架内血栓形成的患者中，77.8%存在氯吡格雷抵抗，44.4%存在阿司匹林抵抗；没有出现支架内血栓形成的患者中，只有18.4%出现氯吡格雷抵抗，11.3%出现阿司匹林抵抗。

同时Vranic等也证实，根据抗血小板聚集药物基因检测的结果调整治疗方案的患者发生缺血性并发症的概率要显著低于常规使用双重抗血小板聚集药物治疗的患者。穿支血管闭塞往往是由于血流导向装置的高金属覆盖率，导致穿支血管血流中断或明显减少，形成血栓引起血管闭塞。在颈内动脉动脉瘤的治疗中，较常见同侧的眼动脉、脉络膜前动脉、后交通动脉、大脑前动脉闭塞，大脑中动脉动脉瘤治疗中可见豆纹动脉闭塞，基底动脉动脉瘤治疗中可见脑干穿支血管闭塞，后循环的缺血性并发症发生率要明显高于前循环，可能是由于后循环有更多的穿支血管。

在发生穿支血管闭塞后，只有少部分患者出现神经系统症状，这可能是由于在发生穿支血管闭塞后，其他动脉的侧枝血管较为丰富，代偿性供应保证脑组织的血液灌注。支架内狭窄(in-stentstenosis，ISS)是使用血流导向装置治疗颅内动脉瘤后的缺血性并发症之一。目前认为ISS是由于内膜过度增生引起，但是并没有相关研究证实其分子及病理机制。有学者认为血流导向装置置入后ISS的机制与冠脉支架置入术后ISS的机制类似。

支架引起血管内皮细胞破坏，导致血小板活化并聚集、白细胞浸润、各种生长因子的释放，在放置支架的部位形成血栓层，随后血管平滑肌细胞和巨噬细胞逐渐形成肉芽组织。最后血管平滑肌细胞逐渐减少，细胞外基质在内膜中沉积，修复损伤的血管内皮。ISS通常是无症状的，但随着狭窄程度的加重可能出现严重的缺血性并发症。

3.2 出血性并发症

术后延迟性动脉瘤破裂是血流导向装置治疗颅内动脉瘤的严重并发症，往往会造成恶性的临床后果。70%~80%迟发性动脉瘤破裂的患者出现严重的神经系统并发症甚至死亡，其中45%为巨大动脉瘤，说明大型/巨大型动脉瘤的延迟破裂风险要高于中小型动脉瘤。血流导向装置治疗颅内动脉瘤是通过重建载瘤动脉的血流来达成相应的目的，它本身并不能将动脉瘤内的血液完全清除，在动脉瘤内血栓完全形成之前，动脉瘤本身可能会受到一些生物过程的影响，从而导致动脉瘤的延迟性破裂。

Berge等对血流导向装置治疗颅内动脉瘤的患者进行术后磁共振检查，发现颅内动脉瘤周围存在炎症反应及血管源性水肿，并且在部分治疗后出现动脉瘤延迟破裂的患者中发现这种炎性反应强于未发生动脉瘤破裂的患者。这些炎症反应往往出现在血流导向装置术后3~15d内，在30d左右消退。这些炎症反应可能是血栓形成过程中的大量炎性细胞浸润，平滑肌细胞增殖促进动脉瘤内血栓形成。但同时这些炎性细胞及血栓形成诱导机体溶栓机制的激活，蛋白水解酶削弱动脉瘤壁，导致动脉瘤壁变薄，最终诱发动脉瘤破裂。此外，通过对血流导向装置治疗动脉瘤前后的血流动力学进行分析，发现在治疗后动脉瘤内血流较前减少，但瘤内压力升高，这也可能是导致动脉瘤延迟破裂的原因之一。

在治疗后一段时间，动脉瘤内大部分形成血栓，仅在近瘤颈位置残余部分血流，这部分血流可能会使瘤颈附近应力集中，最终导致动脉瘤破裂。与动脉瘤迟发性破裂相比，术中动脉瘤破裂发生率相对较低。处理的关键在于及时栓塞，防止蛛网膜下腔出血继续加重。术后远隔部位出血是指在接受血流导向装置之后出现的脑实质出血，出血位置通常与受治疗的动脉瘤有一定距离，往往会引起严重神经系统症状甚至死亡。目前考虑远隔部位脑实质出血可能与血流导向装置改变了载瘤动脉的血流动力学有关。血流导向装置使受治疗脑动脉局部血管重建，可能会降低这一部分血管的顺应性，导致血流流过重建部位之后的血管中形成更高的收缩压以及更低的舒张压(即更大的脉压)，从而引发血管破裂导致脑出血。术前及术后双联抗血小板聚集药物的使用可能是促进脑出血发生发展的相关因素之一。

3.3 器械相关并发症

器械相关并发症一般包括支架移位、支架贴壁不良等。血流导向装置术后移位往往在出现并发症后行DSA 检查时发现。发生血流导向装置移位的主要危险因素包括:动脉瘤近端及远端血管直径差异较大、巨大型宽颈动脉瘤、载瘤动脉迂曲。通过精准测量载瘤动脉的管径以选择合适型号的血流导向装置可能可以减少支架移位的发生率。

血流导向装置治疗颅内动脉瘤的重要机制之一是通过器械覆盖动脉瘤颈部，为瘤颈部提供一定的支撑作用以促进瘤颈部新生血管内膜形成，支架贴壁不良可能会延缓这一过程。另外，支架贴壁不良可能导致动脉瘤内持续性的血液灌注，使动脉瘤延迟愈合甚至不愈合。部分学者提出在出现支架贴壁不良时可以通过导丝按摩、球囊扩张等辅助支架成功贴壁，且处理后表现出更好的动脉瘤闭塞率。

4. 血流导向装置治疗颅内动脉瘤的前景展望

颅内动脉瘤的血管内治疗经历了长时间的发展，从最开始的单纯弹簧圈栓塞，到现在的新一代设备，体现了神经介入技术的蓬勃发展。血流导向装置的出现为颅内动脉瘤的治疗提供了新的选择，并且现在已经广泛地用于动脉瘤的治疗。尽管目前血流导向装置在颅内动脉瘤的治疗上表现出了令人满意的结果，但还存在局限性。

目前，美国美敦力公司、美国史塞克公司、美国波士顿科学公司、中国上海微创神通公司等均在血流导向装置研发领域有一定成果，并且仍致力于新一代支架的研发。在血流导向装置的材料、制作工艺、空隙率、金属覆盖率等硬件参数已被深入研究的背景下，部分公司已开发具有表面涂层工艺的血流导向装置，以期增加设备的生物相容性，进一步减少缺血性并发症的发生。参考冠状动脉支架的发展历程，未来对血流导向装置的创新应着重于对设备附着药物的研究，进一步降低相关并发症的发生率，拓宽血流导向装置的使用指征，使颅内动脉破裂瘤患者获得更有效、更安全的治疗。

来源：蔡毅珂，胡学斌.血流导向装置治疗颅内动脉瘤的现状与展望[J].华中科技大学学报(医学版)，2025，54(06):889-894+915.