论文摘要
颅内动脉瘤是神经外科常见的疾病,其破裂所致的蛛网膜下腔出血有很高的致死率和致残率。手术夹闭疗效确切,但存在创伤大、难度高、时间窗受限、可治疗部位受限等不足。微弹簧圈栓塞的优势已得到大规模随机临床实验的证实,却也存在易于复发、难以满意治疗特殊类型动脉瘤的缺陷。研究表明,颅内动脉瘤治疗的最终目标是实现瘤颈部的解剖愈合,达到载瘤血管的重建,这需要通过治疗使动脉瘤内血流动力学发生显著变化,进而促使瘤内稳定的血栓形成。以血管重建为治疗目标的单纯网孔支架植入治疗动脉瘤技术,不仅可以治疗宽颈、微小、夹层动脉瘤等特殊类型动脉瘤,又避免了弹簧圈栓塞操作致动脉瘤破裂的风险,在临床和实验研究方面都有成功的证据支持,具有潜在的临床应用前景,但目前临床使用的网孔支架由于孔率（Porosity支架中非金属覆盖面积与支架总面积的比值）较高,单独使用不易使动脉瘤内形成稳定血栓。为了达到既充分改变动脉瘤内血流动力学状态以诱发瘤内血栓形成,同时保持载瘤动脉上相关正常分支血管通畅,我们设计制造了三种不同孔率的新型血管内支架（NES）。本实验通过将其植入犬活体动脉瘤模型瘤颈部及椎动脉,观察不同孔率的NES对血流动力学的影响情况及促使动脉瘤内血栓形成的效能,探讨其对正常分支血管通畅性的影响,深入研究瘤颈处新生内膜的生长机制以及新型支架植入后的血管壁反应情况,为最终将新型血管内支架投入临床提供证据。第一部分:犬颈动脉多枚侧壁动脉瘤模型的建立目的:建立犬颈动脉侧壁多枚动脉瘤模型,观察模型的形态学和血流动力学特征。方法:以显微外科缝合技术于17条犬的双侧颈动脉建立多枚动脉瘤模型。动物随机分为3组,分别采用术中肝素化、术后肝素化和不肝素化三种处理,于模型建立后1w或2w及1m行血管造影确认结果。建立模型后2w和1m的12枚动脉瘤行病理学检查,不同抗凝处理条件的动物其模型建立结果行统计学比较。结果:成功建立了38枚侧壁宽颈动脉瘤,血管造影示血流从动脉瘤远侧壁进入瘤内,沿着瘤壁从近侧壁流出,流速较快,瘤腔中心有小的涡流。术后肝素化和不肝素化组分别有1枚和6枚动脉瘤自闭。常规肝素化组与术后肝素化组血栓形成率无差异（Nemenyi法:P=0.149）。组织病理学提示2w的动脉瘤内有较明显的内膜增生和炎症反应,瘤颈处缝线无完整内膜覆盖。1m时动脉瘤瘤颈处缝线有完整内膜覆盖,瘤壁炎症反应消退,流入道受血流冲击处可见瘤壁内膜增生。结论:通过显微外科技术可以建立形态学和血流动力学与人颅内动脉瘤相似的直管侧壁动脉瘤模型,建模时术后肝素化与术中肝素化可达到同样的抗凝效果,外科缝合建立动脉瘤可控性好,并可实现自身对照和空白对照,可用于对动脉瘤治疗技术的研究。第二部分:新型血管内支架植入治疗动脉瘤及瘤腔内测压分析目的:评价新型血管内支架（NES）治疗颅内动脉瘤的技术可行性;了解以单纯NES植入治疗动脉瘤过程中瘤腔内压力变化情况,分析支架释放对瘤腔内压力的影响。方法:设计制作中央部分孔率较低而两端孔率较高的球囊扩张NES,依中央低孔率部分的孔率递减顺序型号分别为9、12、15。选择9条成功建立侧壁动脉瘤模型的犬以单纯NES植入治疗动脉瘤,以支架中央孔率较低的部分覆盖动脉瘤颈,过程中以尾端连接生物信号分析仪的微导管用于动脉瘤腔内及载瘤动脉内实时测压,分析计算在支架植入前、植入过程中、植入后瘤腔内压力,并记录载瘤动脉内压力数据。不同时间点和不同支架类型的压力数据行统计学分析。结果:共以NES成功治疗动脉瘤17枚,所有动脉瘤术后即刻有血流减慢,其中12枚即刻瘤体减小。满意获得了15枚动脉瘤的压力数据,在支架植入前,植入过程中,植入后的瘤腔内压力和载瘤动脉内的压力平均值分别为103.41mmHg、113.39 mmHg、103.60 mmHg、105.02 mmHg。支架植入过程中动脉瘤内的压力与较植入前后高（LSD:P＜0.05）。不同类型的支架植入前后对瘤内的压力影响无显著性差异（P=0.970）。结论:NES植入治疗动脉瘤有较高手术成功率和较低并发症率,可使动脉瘤内的血流动力学状态在短时间内发生改变,即刻疗效明显。通过微导管测得的动脉瘤腔内的压力与载瘤动脉内的压力相近,NES植入不影响动脉瘤腔内的压力值,球扩支架在瘤颈部释放的过程中可引起瘤腔内的压力一过性升高。第三部分:新型血管内支架植入治疗动脉瘤的影像随访及血流动力学定量分析目的:了解不同孔率的新型血管内支架（NES）治疗动脉瘤的中短期效果,探讨以定量方法研究支架植入后的动脉瘤内血流动力学的方法,寻找能够预测支架植入后动脉瘤内血栓形成可能性的定量参数。方法:9条成功建立动脉瘤模型的实验犬进行三种孔率的NES植入术前、后及术后2w,1m,3m行血管造影检查,评估动脉瘤大小、有无血栓形成,随访支架位置、形态。从造影图像上选取动脉瘤瘤体为兴趣区（ROI）,测量记录兴趣区平均灰度随时间变化的情况,绘制时间密度曲线（TDC）。将动脉瘤内的血流动力学情况建立成由对流部分和弥散部分组成的数学模型,以最小二乘法从所得TDC拟和曲线方程,得出分别反映对流相和弥散相血流比例的定量参数ρconv、ρpdiff和反映两相血流持续时间的参数τconv、τdiff,相关参数行统计学分析。结果:支架植入后最长3m的随访时间内,7枚动脉瘤获得治愈,8枚有不同程度的血栓形成,治疗显效率为100%,3种不同孔率的NES的治疗效果之间未见差异。通过动脉瘤内血流的时间密度曲线可拟和出数学方程,并获得有物理意义的定量参数。定量参数ρdiff、ρconv、τdiff、τconv在支架植入前后有显著性差异（Wilcoxon:P=0.001）,术后有保护意义的弥散相血流比例增加,两相血流的持续时间均较术前延长。不同支架类型术前术后的参数变化无显著性差异。术前术后定量参数的变化与治疗结果之间相关,参数ρdiff、和ρconv可纳入对治疗结果预测的回归方程,可以对动脉瘤内血栓形成的几率做出预测。结论:三种孔率的NES植入均能通过改变动脉瘤内的血流动力学状态促使瘤内血栓形成,但支架效能之间无统计学差别,绘制时间密度曲线拟和数学方程是有效的定量分析动脉瘤内血流动力学变化的手段。通过术后即刻的定量参数变化可对未来动脉瘤内形成血栓的可能性进行预测。第四部分:新型血管内支架治疗动脉瘤的组织病理学研究目的:探讨新型血管内支架（NES）植入治疗后动脉瘤颈处新生内膜的生长机制及不同孔率NES对内膜生长的不同影响,进一步评价单纯新型支架植入治疗动脉瘤的有效性。方法:1条犬于术后8天死亡,2条犬于术后1个月处死,1条犬术后2月处死,4条犬于术后3m处死获取动脉瘤标本。对所有标本进行大体观察,8天犬及1m,3m犬各1条行扫描电镜检查,1m、2m犬各1条,3m犬2条行树脂包埋切片检查。结果:标本大体观察示:术后8天植入型号为12的支架的动脉瘤腔内有新鲜血栓形成而型号为9者未见血栓。术后1m的动脉瘤可见植入支架型号为12、15者各1枚动脉瘤完全闭塞,型号为9者动脉瘤内有部分血栓形成,1枚支架未打开者该侧颈动脉完全闭塞。术后3m标本植入支架型号为12的动脉瘤中完全闭塞者、部分血栓形成者和无瘤内血栓形成者各1枚;植入支架型号为9的动脉瘤可见1枚闭塞,3枚有部分血栓形成。除1枚术后8天的动脉瘤外,所有动脉瘤瘤颈部均有不同程度大体可见的新生内膜部分覆盖,动脉瘤完全闭塞者瘤颈部内膜完整。树脂包埋切片示支架网丝将血管中膜拉长,网丝周围有新生的平滑肌细胞包绕,1m和3m标本载瘤动脉内支架均已完全被内膜所覆盖,未观察到内膜的过度增生。扫描电镜见瘤颈部内膜的覆盖在术后8d的标本即存在。新生内膜表层大部分为胶原纤维,部分靠近支架网丝的新生内膜表面覆盖鹅卵石状排列的内皮细胞,瘤颈处支架网丝被部分新生内膜覆盖。不同孔率的NES内膜生长情况无明显差别。结论:NES植入可以促进动脉瘤内血栓形成和瘤颈处新生内膜的生长,其效果可发生在植入后早期,且效果随孔率降低和支架在瘤颈处的平整程度提高而更明显。在3m的随访时间内,正常植入的NES植入不引起载瘤动脉内的内膜过度增生。第五部分:新型血管内支架对正常分支血管影响的实验研究目的:研究新型血管内支架（NES）植入对正常分支血管血流的影响情况。方法:将8枚新型球扩血管内支架植入7条犬的椎动脉颅外段覆盖细小肌支,分别于术后2w,1m,3m行血管造影随访,其中1例双支架治疗者第3次行2m随访,观察支架对分支血管的通畅性和血流的影响。并于2m,3m行树脂包埋切片及扫描电镜检查。结果:所有支架植入过程顺利,血管造影提示所有支架涉及的分支血管在最长3m的随访时间内均保持通畅,所有样本未见内膜过度增生和支架内狭窄。大体病理提示支架所涉及到的分支血管共9条,椎动脉肌支测量平均直径740±123um。无论是否有支架网丝覆盖,所有的血管分支开口均保持通畅。树脂包埋切片提示支架段血管中膜拉长,支架被薄层新生内膜覆盖,内膜增生不明显。扫描电镜显示分支血管周围的内膜生长速度明显较管壁其他部位缓慢,覆盖分支血管的支架网丝表面在3m的随访时间内尚无完整的内膜覆盖。结论:在3m的随访区间内,三种型号新型血管内支架植入均不影响正常分支血管的通畅性,正常的分支血管内血流对内膜生长可能有抑制作用。
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相关论文文献
- [1].基于影像特征的颅内动脉瘤三维血流动力学模型建立方法[J]. 中国医疗设备 2009(10)
- [2].4类材料包裹治疗犬梭形动脉瘤的高频超声观察与病理学评价[J]. 福建医药杂志 2011(05)
- [3].兔动脉瘤模型模拟动脉瘤不全夹闭前后血流动力学的改变[J]. 中国老年学杂志 2011(12)
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