肺动脉分支狭窄支架治疗研究进展

更新时间:2023-07-19 06:30:26 阅读: 评论:0

基金项目:重庆市技术创新与应用示范(社会民生类)一般项目(cstc2018jscx msybX0041)通信作者:李谧,E mail:lm_dhm@163.com
肺动脉分支狭窄支架治疗研究进展
张开均 李谧
(重庆医科大学附属儿童医院心血管内科国家儿童健康与疾病临床医学研究中心儿童发育疾病研究教育部重点实验室儿科学重庆市重点实验室,
重庆400014)【摘要】肺动脉分支狭窄是常见的儿童血管畸形之一。未经治疗的肺动脉分支狭窄会导致狭窄远端的肺血管床发育不良以及未发生狭窄的对侧肺血管持续性高肺动脉压力,
进而导致右心衰竭甚至危及生命。内科介入治疗是外科治疗的替代治疗,在复杂先天性心脏病外科术后等特殊人群中甚至是首选治疗方式。随着材料学的进步,肺动脉支架蓬勃发展、前景广阔,广泛应用于肺动脉分支狭窄的介入治疗。为帮助临床医师了解肺动脉支架的相关研究进展,现概述不同类型支架在肺动脉分支狭窄中的应用。
【关键词】肺动脉分支狭窄;肺动脉支架;肺动脉支架植入术【DOI】10 16806/j.cnki.issn.1004 3934 2022 11 006
StentingforPulmonaryBranchStenosis
ZHANGKaijun,LIMi
(DepartmentofCardiology,Children’sHospitalofChongqingMedicalUniversity,NationalClinicalResearchCenterforChildHealthandDisorders,MinistryofEducationKeyLaboratoryofChildDevelopmentandDisorders,ChongqingKeyLaboratoryofPediatrics,Chongqing400014,China)
【Abstract】Pulmonarybranchstenosis(PBS)isoneofthemostcommonvascularmalformationsinchildren.UntreatedPBScanresultinahypoplasticpulmonaryvascularbeddistaltothestenosisandpersistenthighpulmonaryarterypressureinthecontralateralpulmonaryvesselswithoutstenosis,leadingtorightheartfailureorevenlife threateningconditi
ons.Interventiontherapyisanalternativetosurgeryandiseventhepreferredtreatmentinspecialpopulationssuchaschildrenafterundergoingcomplexcongenitalheartdiseasesurgery.Withtheprogressofmaterialscience,pulmonaryarterystentshavebeenwidelyusedininterventionaltherapyofPBS.Tohelpcliniciansbetterkeeppacewiththerelatedresearchadvances,anoverviewofthedifferenttypesofstentsusedinPBSispresented.
【Keywords】Pulmonarybranchstenosis;Pulmonaryarterystent;Pulmonaryarterystentimplantation
  肺动脉分支狭窄(pulmonarybranchstenosis,PBS)
是指单发或多发,单侧或双侧,局限、节段或弥漫性地发生于左右肺动脉以及周围动脉的血管狭窄。PBS可分为先天性PBS和后天性PBS,前者由先天性发育不良导致,后者由获得性疾病导致。先天性PBS在存活新生儿中发病率约为0.08%,占先天性心脏病
(congenitalheartdisease,CHD)的2%~3%[1]
。继发性PBS最常见于法洛四联症术后,动脉导管未闭介入封堵术后左肺动脉狭窄和肺移植术后相关吻合口肺
动脉狭窄也有报道[2 3]
。未经治疗的PBS会导致狭窄远端肺血管床发育不良以及对侧肺动脉持续性高压力,进而导致右心功能不全,甚至导致右心衰竭以及
死亡。因此,解除狭窄是P
BS治疗的基本原则[4]
。外科手术和介入治疗是解除PBS的主要方式。外科手术因为创伤大和并发症多,以及无法处理远端
狭窄等原因受到一定程度的限制[
5]
介入治疗包括球囊扩张术和支架植入术。球囊扩张术即刻扩张效果好,逐渐成为外科手术的重要替代治疗。但由于球囊扩张术后血管弹性回缩、内膜撕裂后血管重塑形成的瘢痕和纤维化向内压迫等原因,术后远期的血管再
狭窄率较高(15%~20%)[6]
。肺动脉支架的出现很大
程度上解决了上述问题。自1
991年O’Laughlin等[7]
首次成功应用支架治疗肺动脉狭窄后,其良好疗效使得支架逐渐被应用于PBS。肺动脉支架植入术具有植入成功率高和术后并发症少等优势,已成为复
杂CHD外科术后PBS的首选治疗方式[8 12]
。近年来,得益于材料学的进步和介入器械的发展,不同结构的支架在PBS的治疗中广泛应用,生物可降解支
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架也在被尝试使用,可见其前景广阔[13]
两个土一个心。既往研究
总结过PBS的治疗现状[14]
。现就应用于PBS的相关支架做一综述。1 支架植入适应证
迄今为止,国内外尚无具体的肺动脉支架治疗PBS的标准或指南。目前其适应证选择与PBS球囊扩张术
大致相同[
1,15]
:(1)狭窄处的压力梯度≥20mmHg(1mmHg=0.1333kPa);(2)右心室或近
侧主肺动脉
压力>主动脉压力的1/2或右心室压力>50mmHg;(3)单边肺血流量<35%或两肺之间的血流量差异≥35%/65%。2 PBS支架
PBS支架主要由不锈钢、铂铱合金、钽、钛、镍钛合金制成。根据释放方式分为自膨胀式支架和球囊扩
张式支架。前者是将支架压缩于输送鞘内并输送到病变血管处,良好的柔韧性是其最大的优点。后者是将支架预装在球囊上,通过球囊导管将支架输送至血管狭窄处,扩张球囊到一定直径后依靠血管壁回缩力贴附于血管壁,精确地定位释放是其最大的优点。因为P
BS主要见于儿童和青少年,支架植入后血管内膜增殖明显,容易形成再狭窄和移位,所以具有“生长
性”的球囊扩张支架应用更多[
16 17]
。大量研究[
8,10 11,18]
证实球囊扩张支架可有效解除狭窄,降低再狭窄率,是常规球囊扩张术后疗效不明显时的补充治疗,甚至是首选。需注意的是,目前大部分应用于PBS的支架并非专为肺动脉设计,而多是冠状动脉支架或主动脉支架等的拓展应用。同时,不同设计的支架在PBS的应用取得了一些进展(图1)。
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图1 应用于PBS的不同支架
  现整理了常用扩张球囊和输送长鞘管。常用的扩张球囊有:balloon in balloon(BIB)球囊,Z MedⅡ球
囊(
NuMed,USA),BARD球囊(BectonDickinson,USA),ev3EverCross球囊(ev3,USA),CordisPowerflex、CordisOPTA球囊(JohnsonandJohnson,
USA)以及BardATLASPTA球囊(BardPeripheralVascular,USA)。常用的输送长鞘管有:CookFlexor、Mullins输送长鞘(CookMedical,USA),St.Jude输送长鞘(St.JudeMedical,USA),先健房间隔缺损封堵输送长鞘(深圳先健科技公司,中国)。
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幽默笑话300篇2 1 Palmaz Schatz支架
Palmaz Schatz支架是第一款球囊扩张式支架,由两根7mm长的开槽不锈钢硬管和一根1mm的中央桥接支杆连接组成[19]。该支架最初主要用于冠状动脉和大隐静脉,经典临床研究证实该支架比单纯球囊扩张能显著降低血管再狭窄率[20]。这一优势让Palmaz Schatz支架自1989年以来被用于治疗CHD,随后被尝试应用于PBS[21]。Palmaz支架是一款经典支架,但因为支架直径的限制使得其在大年龄儿童和成人中具有一定的局限性。
2 2 PalmazGenesis支架
PalmazGenesis支架是模仿Palmaz Schatz支架结构的一体式无焊缝激光切割和闭孔设计的外周血管支架。PalmazGenesis支架在压迫性和输送性方面优于Palmaz Schatz支架,目前被尝试应用于PBS患儿[21]。Ooi等[11]将82枚支架(包括70枚PalmazGenesis支架)植入60例儿童,表明支架植入是儿童PBS的有效短期解决方案,但需关注的是再干预和外科支架植入。
2 3 Cheatham Platinum支架
Cheatham Platinum(CP)支架是由NuMed公司开发的一款主要应用于主动脉
缩窄的铂铱合金球囊膨胀式支架[22]。CP支架比Palmaz Schatz支架具有更广的扩张直径范围(CP支架可扩展至12~24mm)、更广的长度选择、更小的缩短率以及更小的血管壁损伤等优点。Agnoletti等[23]分别对89例和64例CHD患儿植入96枚CP支架和77枚Palmaz Schatz支架,结果显示CP支架在降低并发症发生率方面优于Palmaz Schatz支架。Zhao等[24]使用BIB球囊(长度22~39mm)和12F输送鞘给4例CHD相关PBS患儿植入7枚CP支架,术后即刻跨狭窄压差显著下降[(3.67±3.20)mmHgvs(36 67±20.08)mmHg,P=0.005],中位随访34个月发现2例患儿出现了再狭窄。这是中国首次尝试PBS支架植入治疗,并收获了令人鼓舞的结果。随后郭颖等[25]使用BIB、BARD球囊和12F房间隔封堵输送长鞘、10~12FMullins输送长鞘,将26枚CP支架植入19例外科术后PBS患儿,支架植入后跨狭窄压差显著下降[(3.8±3.4)mmHgvs(30 60±18.3)mmHg,P<0.01],平均2.5年随访期间发现1例患儿因手术后第2年发生再狭窄再次行球囊扩张。可见,CP支架植入可显著解除梗阻,可再次球囊扩张的设计有效地解决了血管再狭窄这一远期并发症。
2 4 Pul Stent支架
Pul Stent支架是由迈迪顶峰公司设计的一款专门用于肺动脉狭窄的国产钴铬合金支架,也是全球唯一获批专用于肺动脉狭窄的球囊扩张式支架。相对于闭环设计的Palmaz Schatz支
架和CP支架,半开环的Pul Stent支架具有更优的材料学特性(材料强度、耐腐蚀性和生物相容性均优于不锈钢),良好的柔顺性,较小的轴向缩短率(<20%),更细的杆宽(0.22mm),更大的支撑强度(80kPa)。该支架有S、M、L三种系列(最大扩张直径分别为12mm、16mm、22mm),每种系列有6个型号,每个型号都可根据患儿生长需求以及血管狭窄程度进行再扩张。此外,该支架具有适用于低体重患儿的小输送系统(扩张球囊选择性大,所需输送鞘管较小);扩张后不易塌陷的支架支撑力(扩张后支架塑型好,轴向缩短率小,目前未观察到支架塌陷等现象);适用于儿童生长发育的可再次扩张设计(可多次扩张直至最大直径以适应患儿生长发育);术中操作简单且无恶性心律失常等并发症(目前未见严重并发症);术后跨狭窄压差等明显改善的满意临床疗效等特点。
目前Pul Stent支架在国内逐渐尝试,多家机构报道了该支架的良好结局。刘廷亮等[26]进行的临床试验,使用3枚小型、7枚中型BIB、Z MedⅡ、ev3EverCross球囊和Mullins、St.Jude、先健房间隔缺损封堵输送长鞘(8~12F),将10枚支架植入10例外科术后合并PBS患儿,认为PBS支架植入术操作简单、安全和有效,长期随访十分必要。术中经导管测定跨狭窄压差由术前(31.6±10.2)mmHg下降至(7.3±10 3)mmHg(P=0.008)。术中并发症为少许气管内出血(2例),积极予以气管内滴入肾上腺素等处理后停止出血。石诗等[27]开展的临床试验,将7枚支架植入7例复杂CHD外科术后PB
S患儿,结果显示狭窄显著解除,右心功能显著改善。术中和术后均未报道并发症,术后1年跨狭窄压差明显下降[术前vs术后:(62.0±12.0)mmHgvs(29.6±12.7)mmHg,P=0 002],右心室心肌收缩速度明显增快[术前vs术后:(7.6±1.8)cm/svs(11.2±3.9)cm/s,P=0.034]。万俊义等[28]使用BIB(1例)、Z MedⅡ(15例)球囊和Mullins、先健房间隔缺损封堵输送长鞘(8~12F),将16枚支架植入16例CHD术后患儿,认为其成功率高、扩张效果好并可进一步扩张。跨狭窄压差明显降低[术前vs术后:(58.6±28.1)mmHgvs(9.9±18 3)mmHg,P<0.01],右心室收缩压/主动脉收缩压比值明显降低(术前vs术后:0.91±0.22vs0.72±0.18,P<0.01)。术中并发症包括气管内出血(1例)以及支架脱载重新放置成功(1例)。术后12个月随
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访期发现支架内血管再狭窄2例(成功再次行球囊扩张)和支架阻塞对侧肺动脉血流1例(成功行外科肺动脉成形术)。
目前单中心、小样本研究显示了Pul Stent支架的良好安全性和有效性,并且能有效地解除狭
窄,改善右心功能等。该支架的一个巨大优势是可根据患儿不同时期的生长发育需求反复延展以满足肺动脉分支的发育需求,并且扩张后依旧保持足够的结构稳定[21]。虽然暂时无支架断裂、支架塌陷和肺动脉破裂等严重并发症的报道,但支架植入术后血管再狭窄和气管内出血等并发症不容忽视。气管内出血可能与支架植入术后狭窄远端发育欠佳的肺血管床再灌注损伤有关,也可能与导丝插入位置较深以及过度扩张肺动脉有关。这对手术操作和麻醉管理提出了更高的要求。血管再狭窄是指狭窄血管支架植入后,支架管腔直径的减小小于相邻血管直径,或通过支架的压力梯度发展或增加,或二者兼而有之[29]。这一远期并发症可能与患儿生长发育导致的相对狭窄、抗凝药物使用不当导致的血栓形成和不合适的支架,以及狭窄处支架持续刺激导致血管胶原蛋白过度合成促使新生内膜增厚等有关。总体而言,Pul Stent支架效果好、安全性高,并发症值得关注,但缺乏多中心、大样本的长期随访。
2 5 IBSAngel铁基生物可吸收支架
支架植入术后数月内基本完成血管重构,并且金属支架永久存在可能导致血管舒缩功能异常和支架断裂等,所以可降解或生物可吸收支架应运而生。该类支架植入后数月内保持对血管的有效支撑以防止血管弹性回缩,随后支架被逐渐降解[30]。相对于冠状动脉可降解支架的大规模临床试验,肺动脉生物可吸收支架研究较少[31]。
Serruys等[32]首次将Biotronnik公司开发的冠状动脉可降解支架植入早产儿肺动脉,为血管狭窄儿童患者提供了新思路。IBSAngel支架是由先建公司开发的全球首款专注于儿童肺血管的以铁基为主体材料的全降解肺血管可吸收支架。目前该支架获得马来西亚医疗器械管理局的注册批准,获得美国食品和药物管理局“compassionateuse(同情使用)”,在美国西艾利斯市威斯康辛州儿童医院成功完成了美国首例植入。中国正在进行一项前瞻性、多中心、单臂临床试验,用于评估IBSAngel支架在肺动脉狭窄患者中的安全性和有效性(ClinicalTrials.govIdentifier:NCT04973540)。该支架具有很多优势:支架壁薄且支撑力强、轮廓外径最小而适用于新生儿细小血管(最小兼容4F输送鞘管)、具有高后扩极限(植入0时刻的后扩极为名义直径+1mm)、具有再次介入扩张潜能、保证6个月有效支撑和2年内完全降解后不会束缚血管远期发育。可见该支架有广阔的应用前景。
2 6 其他支架
ExpressSD和ExpressLD支架是BostonScientific公司旗下的球囊扩张预置支架,前者主要应用于肾脏和胆道,后者主要应用于髂动脉和胆道。HIPPOCAMPUS支架是Medtronic公司一款主要应用于肾动脉血管狭窄的球囊扩张式支架。孙春平等[33]使用6~7F输送长鞘对34例患儿分别植入31枚ExpressSD/LD支架(球囊直径为7/8/10mm,支架长度25/37mm)和3枚HIPPOCAMPUS支架(2例6
mm×37mm,1例7mm×20mm)。术中出现1例支架移位,用捕抓器取出后再次行支架植入。术后出现1例股静脉瘘(对症处理后好转),中位随访22个月后发现狭窄处血流通畅,无严重不良事件。谢育梅等[34]植入15例ExpressSD/ExpressLD/HIPPOCAMPUS支架,术后即刻右心室压下降,跨狭窄压差降低,血管内径增加,短期疗效好。
CookFormula支架是由CookMedical公司开发的主要应用于肾动脉狭窄的混合开孔设计的球囊扩张支架[35]。Quandt等[36]使用CordisPowerflex、CordisOPTA、BardATLASPTA球囊和6F冠状动脉导管,7FMullins、4~5FCookFlexor输送长鞘,将112枚该支架植入97例复杂CHD术后儿童,中位随访220d未发现支架断裂或支架闭塞。该类支架的研究较少,相信其优势会在未来让更多患儿受益。
BardValeo支架是一款三螺旋设计、开孔的预置球囊扩张式支架,现由胆道拓展应用到CHD领域[37 38]。Kudumula等[39]使用Mullins输送长鞘植入12枚该支架于10例肺动脉狭窄患儿,平均随访11.5个月发现2枚支架轻微变形,1枚支架中度变形。此研究认为该支架外形小巧、易于运输,但血管抵抗性会导致支架变形。Travelli等[37]使用6~8mm球囊与6F输送鞘,或9~10mm球囊与7F输送鞘,将81枚支架植入61例患儿肺动脉、体静脉、主动脉和肺静脉,认为该支架具有外形小巧、低剖面、较大的最大直径、开孔设计
、最小缩短和回缩等特点,适合低龄儿童的血管狭窄。
shop现在分词BentleyBeGrow支架是一款钴铬合金预装球囊扩张支架,在保持径向力和禁运扩张的同时允许扩张达到11.5mm。Quandt等[40]分享了使用4FCookFlexor输送长鞘,2例体重分别为3.2kg和3.5kg的复杂CHD患儿成功植入的经验,认为其预定支架支柱断裂点的设计提供了一种用于新生儿和婴儿肺动脉支架
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植入的新思路。同时,一项纳入18例肺动脉狭窄的新生儿和婴儿的前瞻性、多中心、单臂临床研究正在进行,以评估BentleyBeGrow支架系统的安全性和性能(ClinicalTrials.govNCT03287024)。
尽管这些研究多为单中心及小样本,但通过回顾文献发现,以上多种不同特点的支架可有效解除狭窄,并发症可接受,可能的潜在优势有待挖掘。
3 结论
综上所述,球囊扩张式支架植入已成为PBS的重要治疗方式,具有充分解除狭窄和可再次扩张,以及再狭窄率低等优势。专门适用于儿童PBS的国产Pul Stent支架和IBSAngel支架显示了较好的安全性和有效性。同时大样本和多中心研究十分必要。面对种类繁多的支架,需根据患儿具体情况和各支架系统优势以采取个体化的支架选择,进而取得最佳获益。
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