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外周血管PTA和支撑架的基本技术(介入医师定期考核)-初稿

时间:2013-03-25 12:19来源:未知 作者:Mr.Editor 点击:
第六章 介入基本技术 第四节 球囊成形术 (一)经皮球囊血管成形术的基本技术 1. 名词和定义 血管成形术( angioplasty)是指将血管内狭窄的病变消除的血管治疗的技术。经皮血管成形术(percutaneous transluminal angioplasty)是 应用 Seldinger 经皮血管

      

第六章 介入基本技术
 
第四节 外周血管球囊成形术和支撑架置入基本技术
 
(一)经皮球囊血管成形术的基本技术
  1. 球囊血管成形术和支撑架置入术的名词和定义
  2. PTA和支撑架的历史
  3. PTA和支撑架的机理
  4. 球囊导管和血管支撑架的特性和分类
  5. PTA和支撑架的适应症
  6. PTA和支撑架的基本技术
 
1. 血管成形术和支撑架置入术的名词与定义
 
       血管成形术(angioplasty)是指将血管内狭窄的病变消除的血管治疗的技术。经皮血管成形术(percutaneous transluminal angioplasty)是应用Seldinger 经皮血管穿刺技术,在DSA(数字减影血管造影)引导下球囊导管经导丝引入到血管狭窄的部位后,通过球囊扩张扩大血管内腔以达到恢复血流的目的。有时这一技术也被称为球囊血管成形术(balloon angioplasty)。
 
       血管支撑架是一种可以通过经皮置入到血管内的特制网状结构的金属管。主要应用于球囊血管成形术失败或不适合球囊血管成形术的狭窄或闭塞段血管,已达到减少血管球囊扩张后的弹性回缩,重塑血管生理内腔,保持血管通畅的目的。
 
        
2. 历史
 
       经皮血管成形术最初是由美国医生Charles Dotter(1920-1985)在1964年阐述的[1]。当时Dotter医生应用自制的逐渐变细的聚四氟乙烯塑料共轴导管,经皮穿刺股动脉后在导丝的引导下,对一位82岁拒绝截肢女性患者的股浅动脉局限性严重狭窄实施扩张。术后患侧肢体严重缺血、疼痛和足趾坏疽得到完全缓解。直到2年半后病人死于肺炎时,扩张的动脉仍保持通畅[2]。Dotter 医生通常被称为“介入放射学之父”,并获1978年诺贝尔医学奖提名。
 
       在Dotter介绍了经皮腔内血管成形术(PTA)后的约十年时间里,这种逐渐变细的聚四氟乙烯共轴扩张导管的技术对可治疗的血管大小有非常实际的限制。血管直径越大,所需要的导管直径也越大。这就意味着需要把经皮穿刺部位扩张得相当大才能治疗较大动脉病变,结果当然就是穿刺部位发生并发症的危险就更大,特别是血肿和假性动脉瘤形成的危险。除了对大小的限制,共轴导管相对的不灵活限制了它只能在特定的解剖区域导入并治疗。用一根这种导管到达肾动脉是非常困难的,而到达冠状动脉病变部位更是难以想象的。共轴扩张导管法不仅对病变部位的血管壁施加径向扩张力,同时也产生一种非常不利的剪切力。Dotter 和 Judkins 在他们的实际操作中很早就意识到这个问题,并预测将来可能发展出一种径向膨胀的球囊扩张导管来治疗包括冠状动脉、肾动脉和颈动脉狭窄。这些想法就是早期PTA球囊的前奏。

       直到1974年,Andreas Gruentzig (1939–1985)提出并发明了经皮经腔球囊血管成形术(Percutaneous Transluminal Angioplasty, PTA)。这是一个由聚氯乙烯材料制成的双腔导管。它克服了早期血管成形术导管僵硬和剪切力对血管内膜的损伤,并以较小的剖面进入血管,利用球囊产生较大的扩张直径。术后通过回缩球囊顺利撤出体外。Gruentzig医生于1977年9月完成了人类首例经皮冠状动脉成形术。该项技术已经发展成为几乎所有血管领域里,为治疗动脉狭窄或阻塞性疾病的方法中最有价值的一项微创技术。
 
       尽管对于动脉狭窄或闭塞性疾病是一项革命性的技术,但球囊血管成形治疗受限于血管扩张后的弹性回缩、夹层、急性血栓形成以及发病率较高治疗后再狭窄问题,往往需要再次治疗
 
       裸金属支撑架(bare mental stent,BMS)的发明和引入减少了这类问题的发生。这一概念在1964年Dotter 和 Judkin的创始性文章中就出现了。最早使用的外周血管支撑架的经验主要限于Palmaz支架和Wallstent支架,以后越来越多的热记忆合金支撑架开始用于周围血管疾病的应用。虽然这类裸金属支撑架的应用与单纯的球囊血管成形术比较明显减少了血管壁弹性回缩,改善了长期开通率,但仍然存在内膜增生、平滑肌细胞增生和细胞外基质沉积导致血管内腔直径的逐渐减少。这一过程被称为支撑架内再狭窄。
 
       为了克服支撑架内再狭窄,覆膜血管支撑架和药物洗脱支撑架逐渐进入到外周血管治疗的领域。
 
3. 血管成形术的基本原理
  
        PTA的目标是通过球囊扩张形成的对动脉壁的压力超过了含有斑块的血管壁的抗张强度来重建血管的生理腔隙的直径。Gruntzig 把 PTA的这一过程称为“有控制的损伤”。Casteneda-Zuniga 和他的同事在1980年提出了目前普遍接受的PTA的机制。他们指出,动脉硬化斑块是不可压缩的,球囊扩张产生的径向压力导致坚硬的斑块撕裂,从动脉壁弹力层斑块部分被切割,并且动脉外层被延展。这种撕裂可以扩展到动脉中层。扩张后和治愈过程的组织学分析表明,球囊扩张引起的主要的病理学变化是发生在内膜和中层。

       内膜:扩张后最初内皮层磨损,暴露了破损的内弹力层。血小板在10分钟内聚集在损伤的内膜上,30分钟内血小板细胞脱颗粒(degranulation).一周时,新生内膜开始形成,1-2月损伤表面完全再内皮化。内弹力层的修复此时并没开始。

       中层:中层是由弹性蛋白,胶原 蛋白和肌纤维组成。球囊扩张后的中层过度延展,导致中层各种成分的广泛破坏,同时也失去弹性。特别是肌细胞的损伤和永久过度延展。它们的核在组织学上的破坏,提示这是一种持久的损害。肌细胞的损害是血管成形术机理的基础部分。弹性纤维的延展和破碎也在这时发生。经过3天,来自损伤和死亡的肌细胞的碎片被清除。在第一周的末期,中层以肌纤维母细胞浸润的形式重建中层,以此基础上发生新的肌细胞形成和胶原增生。这一过程持续3-6个月。球囊充分的扩张到中层的破裂仅存留浆膜保护血流通过。这种情况下中层由疤痕修复愈合。

  
4. 球囊导管的特性和分类

       目前球囊导管有各种不同的设计和技术参数应用于各种不同临床情况。这些球囊导管的特性包括球囊大小、顺应性和扩张力、圆周应力、球囊截面积、追踪力、抗折性、可推动性、球囊导管头的设计、球囊膨胀缩复次数、支架兼容性、以及赋予球囊PTA导管的其他功能。

(1)顺应性(Compliance)

       从最严格的角度来说,顺应性是指在每改变一个单位压强时体积的变化值。对绝大多数PTA球囊导管来说,增加压强长度并不发生变化。因此,体积的变化主要体现在球囊直径的变化上。Gruentzig 最开始使用的球囊和所有早期的PTA球囊都是PVC材质的。而PVC材料以当今的标准而言是顺应性较大的球囊材料。这些球囊在施压时容易变形,并且在达到可拉伸强度极限(破裂)前直径明显增加。PTA时的结果往往是球囊直径明显大于制造商所标称的数值。随着在严重狭窄部位施力的增加,顺应性球囊往往导致(1)难以预料的球囊直径;(2)非病变毗邻部位(例如,接触正常血管壁的部分)的血管的球囊材料过度伸展,导致(3)附近正常血管段的过度伸展和可能的破裂;(4)很差的球囊-病变界面的触感;以及(5)病变部位减弱的扩张力。

       自从引入PTA球囊后,多聚物科学和技术的发展导致薄壁、顺应性较小材料的球囊产生,这些材料包括聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙和聚氨酯。这些材料顺应性比PVC小,一般来说较为适用于PTA。虽然PE是其中最柔顺的材料。在达到破裂点前,无顺应性球囊直径的增加很少。因此选择匹配血管大小合适的球囊几乎能保证血管成形时不会发生血管破裂(透壁撕裂)。这种顺应性球囊本身在超出张力极限时可能破裂,但这种破裂是纵向而不是横向的,从而撤出破裂的球囊时动脉血管可以保持完整。

       血管成形时血管破裂最重要的原因是血管过度扩张。防止这种过度扩张的发生并保证能对病变部位施加最大扩张力最简单的方法是选择适当直径的无顺应性球囊。使用无顺应性的球囊行PTA,扩张力随着膨胀而压线性增加。除了理想的无顺应性PTA球囊,还可以选择顺应性有限的导管。某些尼龙球囊制造商使用这种方法,他们生产的PTA球囊必须同时配合一个装置使用。因为球囊的顺应性曲线是精确和可重复的,选择任何球囊扩张压,球囊直径都可以知道。利用这种系统,可以通过选择想要的直径相对应的正确压力值,来扩张8.0mm直径的球囊到7.5或者8.5mm(或者需要的这两个极限值间的任意直径)。
 
(2)圆周应力(circumferential stress,hoop stress,peripheral stress)

       球囊扩张时施加于球囊周表面的非放射状力称为圆周应力。因为压强等于单位面积上的压力,在压强一定时,表面大的球囊比表面小的球囊受到更大的圆周应力。圆周应力T等于压强P和球囊直径D的乘积: 
                  
                                T=P×D           
 
      对给定的球囊材料和膨胀压来说,球囊直径越大,其表面受到的圆周应力越大。因此,相同的材质,大球囊会在较小的压强下破裂。但是,由于上面提到的关系,对一个给定的圆周应力(T)来说,压强(P)和球囊直径(D)成反比。因此,对大球囊来说,要达到破裂的圆周应力所需要的压强相对较小。因此最大的球囊有最小的破裂压强值。市场上>20mm直径的非顺应性球囊爆破压多在4~6个大气压左右,而命名压仅为2~4个大气压;现有能承受20个大气压的所谓“高压球囊”多为直径在8mm左右的PTA直径相对小的扩张球囊。

(3)球囊截面积(balloon profile)

       PTA球囊除了其顺应性,另一个重要的特性是球囊的截面积。一个5F的PTA球囊导管在其球囊部分可能是5.7F。现代PTA实施过程中都需要使用带有止血阀门和侧口的血管鞘以避免血管插入部位的渗血。球囊截面积小可以使用较小的动脉鞘避免局部穿刺部位的并发症和球囊穿过血管狭窄病变的能力。当然除了球囊截面,另外和穿过病变相关的因素是病变的表面特性和球囊表面的摩擦力。一些制造商通过给球囊表面增加亲水涂层来减少这种摩擦力。

      某些血管太细,以致于这时候截面成了球囊导管最重要的特征。用于胫动脉PTA、儿科肾动脉PTA和肾分枝动脉PTA的小血管球囊导管使用3.1到5.0F范围的轴。根据球囊材料、直径和制造商的不同,这些球囊直径从1.5-6mm不等,并有6-16大气压的不同级别。心脏介入中同样存在截面的问题。PTCA中,冠状动脉中段到远端的某些严重狭窄不使用非常小截面的球囊导管是不可能穿过的。制造商应对这种挑战,最终生产出一系列的小截面PTCA球囊供选择。

       介入医生也可以从一定程度上控制截面的大小。对包括那些回缩时明显会“变扁”的绝大多数球囊导管来说,逆时针方向扭转能最大限度地减少球囊截面。偶尔在狭窄处球囊导管不能循导丝推进时,通过逆时针旋转导管来使截面最小可以使球囊穿过病变。即使是球囊已经被回缩并且将要从血管造影鞘中移出的时候都必须考虑截面的问题。出现球囊导管不能从鞘中退出来的情况时,通常可以使用逆时针扭转的方法来解决。

(4)跟踪力(Tracking force)

 
     追踪力是指PTA导管循着导丝通过弯曲路径到达病变部位而不使导丝移位的能力。在任何一种情况下,特殊的解剖结构、操作者的技术和经验和导丝-导管组合都影响球囊导管是否能到达血管狭窄的病变部位。早期行胫动脉与逆行髂血管成形术时,追踪力不是一个必须考虑的因素。因此相对较大而硬的PTA导管是完全可以接受的。正是由于这些硬质导管容易推进,它们可以穿过并扩张绝大多数病变。但是为了行跨越髂动脉到对侧股动脉的PTA、肾动脉和内脏动脉PTA,这样的导管显然不合要求,这就对制造商提出了新的挑战。

       为了术者能顺利完成操作,导管的设计上需要有足够的柔顺性。导管的柔顺性很大程度上是通过制造商减小截面积来实现的。其主要是通过生产薄壁导管这样的手段。但是这样就不得不付出导管更容易弯折(kinking)和可推进性(pushable)减弱的代价。为了克服这一缺点,需要提高球囊扩张导管沿导丝前行到病变部位的能力。当前使用的多种导丝是现代PTA导管追踪力增加的另外一个原因。现在市场可以提供各种规格和型号可操控的交换导丝。理想的导丝头部具有安全的构型(J形),透视下可视性好,柔软,导丝的后部分设计较硬增加旋转控制力和可推行以使操作者通过病变部位,并能够增加球囊扩张导管跟踪导丝的能力。但是,实际上为了完成操作往往需要使用数根导丝。例如,行肾动脉PTA时,用一根Bentson导丝引导单弯导管穿过狭窄部位,需要导管头端形态和导丝软头能够很好的组合起来。一旦导管穿过病变,注射造影剂后,确定了在血管腔内的位置正确,Bentson导丝可以换成交换导丝或者其他有安全尖部的较硬导丝,PTA导管循着这个导丝穿过狭窄部位。追踪力差的球囊导管会把替换导丝从目标血管拉出到主动脉或者上一级动脉中,这样先前的选择性插管的努力全都白费了。

(5)抗折性(antikinking property)

       PTA术前血管造影常常发生血管病理性迂曲或生理状态下的成角。在理想情况下要通过弯曲血管路径和严重狭窄部位,即使球囊导管通过一个小半径曲线时,导管轴应该不会弯折。尽管现代导管技术中经引导导管和导丝技术引导下的PTA技术使这种情况发生较少。但有时仍有情况需要操作者需要把导丝临时抽出来,通过球囊导管的导丝通道注射造影剂进行PTA术后动脉造影。当导丝抽出时,导管轴(包括球囊腔、导丝腔)最容易弯折。

       行跨越迂曲和成角的动脉行PTA或者其他操作时,大多数5F的PTA球囊导管都存在这种弯折的问题。发生弯折后,有时可以在插入导丝的同时稍微将导管推出或退出一些来解决这个问题。还有数种方法可以避免这种情况的发生。一种方法是在狭窄远端放置一根软头的较硬的和较细0.018英寸导丝,并用止血阀门把一个Y阀固定在PTA球囊导管的注射口。然后沿着这根导丝将PTA球囊导管放置到位,Y形连接器的侧口可以用于注射造影剂、硝酸甘油、盐水或其他液体。第二种方法是用跨越髂动脉导丝或血管鞘来扩宽这个转弯(增加转弯的半径),再使用5F球囊导管来行对侧操作。这样或许可以避免弯折的发生,但是就失去了穿刺部位的小截面优势。
 
       实际上导管壁太薄的时候所有的材料都很容易弯折。但是当导管壁厚度一定的时候,不同的材料有不同的抗折性能。编织导管抗折性能可能最强,但是截面较大、沿导丝跟踪力有限。5F的编织导管加上PTA球囊腔后截面远远大于5F,也会比非编织导管追踪力差。所以,虽然一些鞘、引导导管和许多选择性导管是编织状的,球囊PTA导管杆一般不用编织方式。

       总之,用非常薄的材料生产的小截面球囊导管容易弯折,特别是在通过小半径转弯和导丝被抽出的时候。目前尚无完全抗折、小截面的PTA导管。最好的防止弯折的方法是使用上面描述的技巧。

(6)可推动性(pushable)

       在跨越髂动脉分叉行对侧股腘动脉PTA、胫动脉PTA、肾动脉和内脏动脉PTA以及现代颅内动脉PTA中都存在可推动性的问题,但是这个问题最早提出是在PTCA,而不是PTA。截面非常小的PTCA导管或许不存在到达严重狭窄部位的困难,但是如果导管可推动性很差,或许不能够通过狭窄。为了解决这个问题,制造商现在已经生产出了球囊头(引导头)非常软而导管轴相对较硬的导管,使末端能够被推动。最新的进展是所谓单轨球囊导管,又称为快速交换导管,该导管分硬质部分与软质部,中间存在一部分移行区,以增加导管的可推动性而又不容易弯折。PTA导管的可推动性改变了过动脉弯曲时的PTA操作以及外周PTA时遇到的大多数情况。这样,术者就能够利用导管的硬质部分来支撑导管,并在导丝的引导下推动球囊导管通过狭窄病变。要想推动导管通过病变区,支撑导丝是非常重要的,这在再通慢性闭塞性髂动脉和支架放置PTA术中的推进技术有很典型的体现。

(7)球囊导管头的设计
    球囊导管头应该逐渐变细来适应导丝并帮助导管穿过狭窄处。体积过大或者末端移行不好的头部形态设计使导管即使是有硬质导丝引导也难以穿过严重狭窄部位。形态不好的头部和推进性差的轴组装起来的导管特别不利于操作。球囊导管头的长度是另一个主要性质。许多操作,比如髂总动脉的逆性球囊PTA,导管头可能不是问题。但是在那些远端分枝血管容易被导管头损伤(对肾动脉和胫动脉进行操作)时,需要使用短的球囊导管头。
 
     血管成形术的球囊导管一般分为5类:
 
     (1)标准 (0.035-inch) 的球囊导管 ,如, Ultra-thin Diamond球囊扩张导管(Boston Scientific); OPTA Pro 球囊导管(Cordis Endovascular)。标准球囊导管一般为5F的推送管和配套使用 0.035-inch导丝。标准球囊的直径一般在6-12 mm 之间最常用于周围血管狭窄性疾病的球囊扩张。 
 
     (2)小直径血管球囊导管 (0.014/0.018-inch) ,如 Coyote(Sterling SL), 和 Symmetry( Boston Scientific); SLEEK 和 SAVVY(Cordis Endovascular); Advance LP(Cook Inc.)。小直径球囊导管(Small-diameter balloon catheters)通常是指球囊扩张直径<6 mm 的用于儿科或小血管介入球囊导管。导管内径需要0.014-0.018 inch 导丝配合。球囊推送杆(shaft)在3F-5F之间。特别重要的是小球囊剖面和表面涂层。亲水涂层低剖面的小球囊专门通过小血管的狭窄病变如小儿血管,颅内血管、冠状动脉或下肢胫动脉。
 
    (3)高压球囊导管,如 Mustang( Boston Scientific); Dorado and Conquest(BARD Peripheral Vascular)。有些类型的狭窄病变需要增加球囊径向扩张力的压力来解决,如钙化斑块,纤维瘢痕或普通球囊不能扩开的病变。这类由半顺应性材料制成的球囊RBP(Rated Burst Pressure,预定爆破压)10 -16 大气压,超高压球囊多由非顺应性材料制造,RBP可以达到30个大气压[4]。
 
       预计爆破压和命名压是进行各种腔内成形术时必须知道的。命名压是生产厂家推荐的到达球囊扩张直径所需要的球囊充盈压力。一旦超出命名压,所有球囊的直径将超出产品所规定的直径。(随直径增加球囊大小超出的范围很小,是顺应性功能的一部分)。
 
       预计爆破压是指99.9%的球囊在爆破前可以耐受的压力。其置信区间(confidence Interval)为95%[3]。
     
      所谓工作压则是指命名压(nominal pressure)与预计爆破压之间的压力。工作压范围大的扩张球囊意味着对相似血管直径可以实施高压或低压扩张。
 
    (4) 大血管球囊导管。如XXL(Boston Scientific); Atlas,(BARD Peripheral Vascular)。大球囊导管的推送杆一般在5F-7F 之间,与 0.035-inch 导丝配套使用.。大球囊的直径一般>12mm,最大有25mm。用于大血管的血管扩张如主动脉和腔静脉,也有用于保护性阻塞,特别是在处理血栓的时候。通常大球囊需要更多的时间扩张和收缩,这会影响血管阻塞的时间。
 
    (5)特殊球囊导管,如切割(Cutting)球囊导管和 PolarCath( Boston Scientific)。切割球囊是外表面轴向装有小型刀片的球囊。主要用于常规球囊不能扩张开的狭窄性病变,最常见于高密度纤维狭窄病变,如顽固性透析通道的狭窄,支撑架内狭窄和某些周围血管狭窄。在球囊扩张时球囊上的小型刀片可对狭窄病变上的疤痕或斑块进行切割。有文献显示切割球囊比常规球囊扩张对透析通道狭窄更有效[5]。
 
       冷冻球囊是由一氧化二氮(nitrous oxide)充盈的球囊,它以低温方式接触狭窄病变导致纤维狭窄组织坏死,并抑制再狭窄的发生。目前具有相同功能的药物涂层支撑架也逐渐得到业界的认可。

5.  支撑架的类型和特性
   
       理想的血管内支撑架类型应该具备的特性包括:为了精确地释放,支撑架在透视下必须高度可视,释放过程中没有或较少短缩;它的结构的强度足以抵抗动脉回缩,具有径向弹力以抵抗外力压迫,不产生持久变形,特别是在迂曲的血管内。其轴向柔软性可以通过迂曲血管或跨越主动脉分叉到对侧。除此以外支撑架应有高膨胀比和低剖面,以利于通过较小的鞘管或引导导管和高度狭窄的病变。在释放失败的情况下支撑架可以回收并重新释放。支撑架的材料应具备耐久性、抗血栓、抗腐蚀性和最小刺激内膜增生。支撑架的制作成本要经济。
 
        目前没有一种支撑架包含上述全部的特性。但是,有很多特性可以发现在各种不同的支撑架,主要分为三类:1)球囊扩张是支撑架(Balloon-Expandable Stents);2)自膨式支撑架(Self-Expanding Stents);3)覆膜式支撑架(Stent Grafts)

       球囊扩张式支撑架是将支撑架预装在球囊上,通过充盈球囊在血管内释放和支撑血管壁。其特点是短缩效应小,可以达到精确释放以及球囊辅助下的高径向扩张力。缺点是支撑架柔顺性差。支撑架一旦释放,依照球囊的直径保持其形态。若有外力作用,这类支撑架可以发生变形。所以此类支撑架不易放置在易受弯曲和压迫的血管部位如膝关节,髋关节或颈部等浅表血管。其只适合于盆腔髂动脉、肾动脉和肠系膜血管等体内深部的血管。

       自膨式支撑架由鞘管约束在导管内的由热记忆合金制成的支撑架。通过后撤鞘管释放支撑架在靶血管的位置上。为了充分的扩张,这类支撑架释放后通常需要再进行球囊血管成形。对比球扩式支撑架,自膨式支撑架柔顺性好,并且在外力作用后可以恢复其原来的形状。自膨式支撑架通常适合置入在易受弯曲影响或压迫的解剖部位如颈动脉、肢体动脉等。

       覆膜支撑架是球囊式或自膨式传统支撑架与外科人工血管材料的联合。这类支撑架用合成材料衬在支撑架内面或覆盖在表面。覆膜支撑架主要用于动脉瘤的治疗和创伤性血管的损伤,但其用于血管狭窄性病变被认为可以减少复发性狭窄。

       血管内支撑架释放后作为一种非生理性的刺激,可启动血管创伤的愈合反应,其导致支撑架内广泛的内膜增生。这一过程导致血管的再狭窄。为了减少这种现象,制造商在药物洗脱支撑架的支杆上被覆不同的药物抑制内膜的增生,减少支架内膜增生并可以增加支撑架长期开通率。此类支撑架被称为药物洗脱支撑架。
 

6. PTA和支撑架的适应症和禁忌症:

        PTA和血管支撑架主要适合有症状和器官功能损害的血管疾病患者,不同的部位的血管疾病其适应症不同。例如下肢血管的主要适应症包括:1)间歇性跛行影响病人的生活质量;2)静息痛;3)组织坏死;4)提高人工血管旁路移植的血液流入和流出;5)降低截肢水平和/或促进截肢部位愈合。
 
       决定是否进行外周血管狭窄或阻塞性疾病的PTA及支撑架是一件相对复杂的事。需要考虑血管病变病理类型,形态学改变以及病变的长短,以及病人一般情况。介入医生的经验也是重要的因素之一。一般来说,进行血管支撑架的病人血管病变比较严重如,严重钙化,长段病变。PTA适合那些单一病变、同心圆的短段狭窄病变。而这些考虑又因为病变在血管中的位置不同而不同。在动脉主要用于肢体动脉、肾动脉、肠系膜动脉、冠状动脉和颈动脉狭窄的扩张。在静脉中主要用于股髂静脉、上腔静脉、下腔静脉、锁骨下静脉、颈内静脉以及透析通道狭窄的扩张。 
 
       PTA和血管支撑架的禁忌症包括被扩张的病变存在活动的炎症、败血症、不能纠正的凝血功能障碍和有近期的外科手术的历史,因为术后抗血小板或抗凝治疗导致切口或吻合口出血。
      
 
6. PTA和血管支撑架的基本技术(以下肢动脉为例)
 
      PTA和血管支撑架可用于股腘动脉动脉、头臂动脉、髂动脉、肾动脉、内脏动脉、主动脉、移植血管以及透析通道的狭窄或阻塞性病变等周围血管病变,基本技术细节各不相同。本节主要以最常应用的下肢动脉PTA和血管支撑架为例。 

(1) 术前评估和准备

      下肢动脉介入治疗前的诊断应包括一次完整的血管解剖评估,包括主动脉下端,髂动脉,和股动脉国动脉,以及下肢动脉,一直达到足背动脉和脚掌弓,以分析病变及其流入流出道。在过去这种评估意味着进行一次经皮动脉造影,现代影像技术已经可以通过CT血管造影(CTA)和磁共振血管造影(MRA)无创伤完成整个下肢动脉的评估。
 
        彩色多普勒超声不但检查动脉的血管壁、管腔及血流动力学状态,通过测量动脉的横断面积也可以直接判断动脉狭窄的程度或应用脉冲多普勒测定动脉血流动力学改变间接估测动脉动脉狭窄/阻塞。因为动脉的狭窄程度影响血流速度的改变,通过测定血流速度的指标,如收缩期最大峰速、舒张期最大反向速度和舒张末期最大速度等指标可以判断动脉狭窄的程度。超声对周围血管病具有无创、无电离辐射、快捷和经济的特点,主要用于周围血管病的初诊筛查和基线研究
 
       血管镜和血管内超声也可以对血管狭窄病变的治疗判断提供有价值的信息,但并不作为常规检查的一部分。
 
       通过病人的病史和一般的体格检查来完善血管造影的结果。进一步检查包括无痛行走距离的确定和多普勒踝肱指数。应进行心电图的检查,以除外心脏疾病。
 
       应进行的实验室检查包括:凝血参数,血小板计数,凝血酶原时间,部分凝血酶原时间,和血清肌酐水平。当计划施行肾动脉和髂动脉的PTA和血管支撑架时,推荐进行血型检查,因为存在血管破裂的危险性。凝血功能障碍和治疗后的凝血酶原时间小于40%被认为是施行PTA和血管支撑架的禁忌证。同样,病人对该操作后的治疗不合作,精神障碍,和不合作的生活方式也被认为是施行血管操作的禁忌证。
 
       PTA和血管支撑架最好应在充分准备和良好设备的情况下进行。除了具有运作正常的血管造影设备,其他最小需求是:1)监测动脉内压力,血压,心电和血氧的能力;2)具有清醒麻醉和复苏的经验;和 3)充好电的除颤器,用于抢救的药品和其他设备;另外应建立对各种型号导管,鞘管,球囊,支撑架,导丝,溶栓导管的良好库存,和导管室内相关人员协作精神。

 
(2) 血管成形术和血管支撑架的基本技术
 

1)动脉穿刺入路的选择:在完成了术前的检查和评估后,血管的入路选择是首先要考虑的。它们包括:

a. 股动脉入路:

      逆行或顺行股动脉入路是最常见的入路选择。逆行股动脉入路是在经皮穿刺股动脉时,穿刺针头方向逆向股动脉血流穿刺,并在导丝引导下鞘管向上进入髂外动脉。如果改变穿刺针头的方向向下穿刺,鞘管在导丝的引导下顺血流方向进入股浅动脉,则被称为顺行股动脉入路。逆行股动脉入路主要治疗同侧的髂动脉病变或对侧的髂动脉、股浅动脉和膝以下动脉病变的治疗。而顺行股动脉入路主要治疗同侧的股浅动脉和膝以下动脉病变。

       通常由于髂或股动脉病变过于接近股动脉穿刺的部位时考虑由对侧股动脉穿刺入路。但由于导管和导丝的可操作性的改进,在治疗靶血管对侧的股动脉入路逐渐成为现在最常采用的入路,其主要优点是治疗时不会阻碍病变一侧血流或在撤出鞘管后不需压迫同侧血流。股动脉对侧入路需要通过跨越技术(cross-over technique)将引导导管越过髂动脉分叉引导到对侧的下肢血管。用于治疗髂动脉、股动脉和膝以下动脉病变的治疗。缺点是柔顺性差的支撑架(如 Palmaz 支撑架)不适合这一入路。股动脉同侧入路目前多用于对侧入路不可能的情况下的选择,或同侧髂总动脉病变。

       对于主动脉分叉的双侧髂动脉病变则需要同时双侧逆行股动脉入路。

b. 肱动脉入路:在较少的情况下初始就选择肱动脉入路,主要是在穿刺部位出血的情况下有较高的肱神经损伤的发生率。通常用于其它入路失败或当其它入路不可行的时候。这一方法需要更长导丝和引导导管以及操作人员的经验。

c. 腘脉入路:当对侧入路不可行的情况下。腘动脉可以作为可选择的入路治疗股浅动脉病变。通常,病变同侧的股动脉穿刺被用来作为动脉的入路治疗股动脉狭窄/ 阻塞性病变。在很少的情况下,如果未能从近端穿过股动脉的病变可以在透视引导下进行腘动脉穿刺,或腓总动脉或胫前动脉。有一点是必须考虑到的,那就是腘动脉入路的并发症的发生率是很高的。应该应用彩色多普勒超声波引导下穿刺以防止意外地穿刺腘静脉而造成动静脉瘘。并且,胫神经有可能被直接损伤或由于穿刺后血肿而继发的肌间综合症而被损伤。

2)股动脉穿刺基本技术:  

       自从Seldinger 阐述经皮血管穿刺技术以来,股动脉逆行入路的建立是最广泛应用的基本技术。股动脉穿刺前需会阴部备皮以减少感染的机会,然后对两侧腹股沟韧带区域进行消毒铺巾以便一侧入路失败情况下可以穿刺另一侧股动脉。虽然两边股动脉都可以进行穿刺,但惯用右手的操作者愿意进行右侧股动脉穿刺。逆行股动脉入路的穿刺前首先确定穿刺点。一般在腹股沟韧带下方1~2cm 触摸到股动脉搏动的位置为股动脉穿刺点的部位。在解剖上这一点为股总动脉的上半部分。穿刺点太靠上,越过腹股沟韧带穿刺髂外动脉,术后人工压迫穿刺部位困难,容易造成腹腔内出血或腹膜后间隙出血。穿刺点太靠下容易穿刺股深动脉同样导致术后止血困难,形成出血和假性动脉瘤形成。特别注意的初学者往往将腹部与大腿皮肤之间形成的腹股沟皱褶做为腹股沟韧带的标志。这在肥胖人群中,腹股沟皮肤皱褶下垂,导致定位过低造成股动脉低位穿刺。可靠的腹股沟韧带的标识是髂前上棘至耻骨结节的联线。事实上,股动脉安全的穿刺范围仅有2~3 cm,年轻人股动脉穿刺的安全范围比老年人更小。
 
       确定穿刺点后,将1~2%的利多卡因缓慢注射到预穿刺部位进行局部组织浸润麻醉以减少患者穿刺时的疼痛。股动脉穿刺针有透壁穿刺针和前壁穿刺针两种选择。穿刺前用尖刀片在真皮层做2~3mm小切口为后续鞘管进入做准备。穿刺时左手食指在穿刺点上方触摸股动脉搏动,或以食指和中指分别压在上下两侧股动脉标示穿刺的位置和方向。右手以执笔方式持针,与水平30°~45°角度缓慢进针穿刺股动脉,当针尖接近股动脉前壁时可探触到股动脉的搏动,持续进针直到针尾有血喷出。透壁穿刺针在探触到股动脉搏动后,快速进针穿透股动脉前后壁,随后缓慢退针直到针尾有血喷出表明针头在动脉腔内。当针尾有搏动性出血后,略向下压针体减少针与股动脉夹角,减少引导鞘管的导丝进入股动脉的阻力。
 
       引导鞘管的导丝经过穿刺针进入股动脉需要在透视下进行。因为深髂骨回旋动脉开口多位于股动脉穿刺部位的上方1~2 cm 髂外动脉内。如果导丝推送受到阻力,透视下发现导丝在腹股沟上外侧腹部方向行走,表明导丝已经进入该血管。此时需将导丝重新退回到髂外动脉,稍改变导丝头端方向就可顺利进入髂总动脉上行。导丝可能遇到阻力的其它情况是导丝进入髂动脉夹层或髂动脉过度迂曲。倘若导丝前进受到阻力,透视下发现导丝在腹股沟下向外侧方向走行,表明穿刺点过低进入股深动脉的内旋股动脉和外旋股动脉分支。
 
       确定引导鞘管的导丝在血管腔内走行至主动脉分叉以上时,沿导丝置入动脉鞘进入股动脉。动脉鞘是由鞘管和其中的扩张管组成,主要作用是为其它导管进出血管腔提供皮肤通道。特点是在鞘管尾部有防返流装置,可以防止动脉血溢出体外。
 
 
3)术中造影
 
       引导导管或引导鞘管在导丝的引导下一旦进入靶病变血管内,需要进行血管造影以获取动脉狭窄或阻塞病变的图像。完整的血管造影应包括病变的位置、形态、流入道和流出道和侧支循环的情形。术中造影的目的是指导治疗、判断预后和术前基线资料。病变的位置可以选择与血管直径相当的球囊或支撑架;病变形态包括狭窄或阻塞、病变长短、数目和是否存在钙化,这些信息对治疗策略和器材的选择都很重要。通过侧支循环显示远端动脉主干非常有利于在正确的方向上操作血管内的导丝。而病变远端没有主干,血管的流出道较差,意味着介入治疗的预后不好,甚至放弃治疗。
 
4)导丝通过技术

        一旦导丝被正确置入到股浅动脉中,经导丝将导管鞘送入动脉中,并经鞘管注射造影剂以获得堵塞病变的血管像。若使用5F的球囊导管,则考虑优选使用6F的导管鞘。事先进行的诊断性血管造影,并通过延长图像采集时间,使通过侧支循环显示阻塞病变远端的主干血管显影,以及采用路图技术对于操纵导丝沿正确的方向前进是很有帮助的。
                
       通常“J”型亲水导丝很容易通过狭窄的血管病变。而让导丝通过阻塞性病变不是每个病变都顺利。在较短的病变中,导丝通过直头或曲棍球杆导管(Hockey stick catheter)血管造影导管头,在“路图”的对照下,小心地联合操纵导管和导丝,穿过阻塞病变。有时导丝不能正确进入远端血管真腔内,而在内膜下夹层的假腔中前行。这种无意识的进入内膜下腔的操作并非需要重返真腔。这一技术已经被称意向内膜下再通(Percutaneous intentional extraluminal recanalization,PIER)技术而提出来。导丝从动脉地近端进入一长段阻塞病变,有意通过动脉的内膜下层。导丝从动脉的内膜下层穿过动脉的阻塞段,直到它达到远端动脉腔又重新通畅的部位。导管又重新从内膜下进入动脉腔。这样,腔外间隙被扩大成为一新的腔道。但有时导丝并不能回到远端血管的真腔内,一旦意识到此种情况,则需要重新撤回导丝再试图进入真腔或远端真腔血管,避免在远端血管造成过长的夹层损伤。重新进入真腔技术包括导丝成袢技术,即利用导丝遇到病变阻力后形成的袢环将导丝推进到真腔;或通过控制曲棍球杆导管头,改变导丝走行的方向;病变远端动脉再穿刺与近端血管会师技术。Outback Re-entry 导管是专用的内膜下操作重返真腔的导管。 
 
       J 型导丝通过长段阻塞病变时可能与血管走行方向不一致。这可能意味着导丝进入血管主干的分支或血管被穿破导丝进入周围组织内。一般情况下通过进入阻塞段的导管进行造影,造影剂返流回主干或流向远端主干都表示导丝和导管还在主干内。若造影剂在周围组织间隙内滞留表明导丝已经穿出血管壁。此时需要调整导丝导管的方向继续尝试开通阻塞血管段。
 
5)球囊扩张技术
 
       导丝通过病变后,球囊导管通过导丝在透视引导下进到靶病变血管位置。球囊精确的定位是建立体外标示或“路图”技术通过球囊上的标志完成的。现代球囊扩张导管,能承受高压,剖面小,扩张后的直径大,5到7F球囊导管,膨胀后球囊直径3至12mm,球囊长度2至8cm。
 
       被选择的球囊的直径应与被治疗血管的直径相适应。直径的测量位置应选择在病变的末端或以对侧血管为参考。动脉的直径测量可在数字减影设备上应用特殊设计的DSA软件进行。考虑到扩张后动脉壁会发生弹性回缩,球囊扩张直径应超出血管直径的10-20%。如果球囊的直径和被治疗的血管直径一样大,血管壁的弹力不会被超越,这将导致病变的扩张后立即缩窄。
 
        球囊的长度应该和病变的长度相适应。避免扩张正常血管段,造成其损伤增加再狭窄机会。特别长的病变可以用10厘米长的球囊扩张。否则球囊必须分段扩张整个病变。
 
        球囊扩张时间:应该持续到20秒,当病人不能忍受疼痛时停止扩张。因为疼痛是由于球囊过度扩张血管浆膜引起的,由于有血管破裂的危险,疼痛不应超出可以忍受的范围。所以疼痛是球囊直径选择是否合适的一个重要的指标。如果病人不感觉痛,球囊可以进一步膨胀或球囊的直径太小。当病人不能够忍受的疼痛时,球囊的压力应减少。如果病人表现为对疼痛特别的敏感,停止扩张球囊让病人休息。一般长球囊扩张时的疼痛较短球囊剧烈。因此,建议用短球囊处理短的残余狭窄。
 
        对于特别坚硬的狭窄,如PTA后的再狭窄,血液透析的分流通道,或支撑架内的狭窄,扩张时间可以持续5分钟或更长才能够完全使血管再开放。因为PTA治疗血液透析分流通道时病人非常的疼,所以可以在皮下的病变血管壁周围进行局部麻醉。发生在人工动静脉瘘的静脉部分狭窄很坚实,有时需要用近可耐受20个大气压的特殊的球囊。用5ml注射器可以手工得到8个大气压的压力。为了得到高于该水平的压力,必须使用有着气压计的特制的注射器。 
  
        扩张后球囊导管回缩并从治疗的部位撤除。通过导管鞘注射造影剂进行对比血管造影,决定治疗是否结束或重复扩张或进行支撑架置入术。
 
6)支撑架置入技术
 
       支撑架按释放的方式分为两类,即球囊扩张式支撑架和自膨式支撑架。由于受到外力作用下容易变形,球扩式支撑架只能置入到盆腔髂动脉、肾动脉、弓上分支和肠系膜血管等体内深部的血管。而自膨式支撑架由于柔顺性好更能适应迂曲的血管节段以及病变两端血管直径变化较大区域。在严重狭窄钙化和过度迂曲病变的情况下,由于有外鞘管对支撑架的保护避免了由于球扩式支撑架和以从球囊上滑脱而影响支撑架的精确释放。一般来说,都不建议通过关节置放支撑架。但是如果没有别的血管重建的选择,那么就应该选择自膨式支撑架,因为它更能抵抗运动冲击,而相对来说不易折断。
 
       血管狭窄或阻塞性病变血管狭窄支撑架的置入有三种选择。直接支撑架(direct stenting)指血管狭窄或阻塞性病变在实施球囊预扩张前先进行支撑架的置入;而初始支撑架(primary stenting)是指球囊预扩张后再进行支撑架置入。支撑架的置入是预先决定的,不管球囊扩张后的结果如何。选择性支撑架置入(selective stenting)则是指支撑架的置入仅仅在球囊血管成形术不理想的时候。
 
       直接支撑架技术被认为有缩短操作和电离辐射的时间,特别是使用球扩式支撑架治疗髂动脉等身体深部血管短的局灶性病变的时候。由于动脉壁损伤最小而减少再狭窄率。有作者倡导用于防止远端栓塞的并发症。大多数情况下直接支撑架技术应用于覆膜支撑架治疗动脉瘤,动脉损伤或破裂以及动静脉瘘。
 
       初始支撑架技术是支撑架置入的最常用技术。这一技术可考虑用于高度再狭窄危险的病变(如偏心性、溃疡性,弥漫性和长段病变)、阻塞性病变、再狭窄病变等大多数血管病变。因为支撑架置入前的预扩张可以提供病变许多信息,如病变软硬(软斑块或钙化斑块),病变实际长度,球囊充盈压力以及动脉的实际内径,有助于帮助选择合适的支撑架。
 
       无论选择哪一种支撑架置入方式,支撑架的长度都应该覆盖整个病变,并与球囊预先扩张的位置一致。支撑架导管是通过引导导管进入血管内,在被治疗的动脉位置放置支架的技术与球囊扩张的相似。支撑架一般是在导丝的引导下进入血管狭窄的部位。支撑架的直径应与病变血管的直径相匹配。当动脉阻塞的情况下,难以测量动脉的直径时候可以考虑参考对侧的动脉或病变末端动脉直径。支撑架的输送导管必须足够长到可以通过病变。一旦在导丝的引导下支撑架前端标识超出病变远端1cm左右,缓慢回撤束缚支撑架的外鞘管使支撑架从远端到近端依次张开。每次回撤血管外鞘之前需等待释放出的支撑架扩张到最大径。有些操作者选择大于血管直径10%的球囊在支撑架内再扩张以确保支撑架支杆和血管壁的贴合。尽量使用一个支撑架覆盖整个病变,目前市场上应用的股动脉支撑架可以达到20cm。比较长的病变可以用两个或更多支撑架重叠形式置入。多个支撑架置入时应首先放置远端的支撑架,避免穿过前一个支撑架置入下一个支撑架。支撑架之间需重叠1个厘米以避免万一由于支撑架回缩时产生支撑架之间的间隙导致再狭窄的发生。
 
       为了避免治疗过程中引导导管内和靶血管血栓形成,通过引导导管的“Y” 型接口持续压力缓慢滴注5~10单位/毫升肝素盐水。一旦决定开始介入治疗可以静脉一次注射3000~5000单位的肝素。
      
  
7)术后血管造影
 
       支撑架释放后回撤支撑架输送导管利用引导管进行血管造影判断支撑架的位置和技术成功情况。造影的范围要包括远端末梢血管以判定是否有远端栓塞的并发症。技术成功是指狭窄或阻塞的血管介入治疗后残余狭窄≤20%,血流动力学显著的改善,没有严重的并发症;对于支撑架展开不理想的部位可以考虑用直径相当的非顺应性球囊再扩张。
 
(3)血管内治疗后的处置
 
        周围血管病变介入治疗技术成功后经动脉鞘管撤除导丝、支架输送导管或球囊导管,最后拔出鞘管本身进行穿刺部位的闭合。穿刺部位的止血包括局部手工或机械方式的被动压迫和采用动脉穿刺部位的血管闭合装置。用手人工压迫穿刺部位根据情况需要持续压迫10~20分钟,然后用弹力绷带持续压迫4~6小时后开始逐渐活动。人工压迫也可用器械装置替代。
 
       动脉穿刺闭合装置起于90年代后期。分为胶原蛋白介导的血管闭合器、缝合介导的血管闭合器以及其它动脉修补技术。其基本假设是该类装置的使用可以在股动脉鞘拔除后加速股动脉破损的止血时间,而不必压迫血管或只需最小的压迫即可快速达到止血,并且不受持续抗凝和抗血小板治疗的影响。血管闭合技术的应用是未来动脉止血发展方向。它除了可以缩短止血时间和卧床时间,还减轻了患者卧床制动的痛苦和医疗护理的强度。
 
      

 
(编辑:Mr.Editor)
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