颅内血管重建技术在治疗脑动脉瘤疾病方面的进展论文_张海霞1 孙国鹏2 刘超2 周兰梅3

颅内血管重建技术在治疗脑动脉瘤疾病方面的进展论文_张海霞1 孙国鹏2 刘超2 周兰梅3

(1.内蒙古医科大学计算机信息学院;2.内蒙古自治区人民医院;3.呼市疾病预防控制中心)

摘要:脑动脉瘤是一种严重的脑血管疾病,本文分别从脑动脉瘤疾病的现状及治疗手段、脑动脉瘤疾病治疗手段存在的局限、脑动脉瘤疾病治疗方面前沿技术的发展三个方面进行详细的阐述,尤其是前沿技术发展方面,分别从血管内超声(IVUS)、光学相干断层扫描(Optical coherence tomography,OCT)、MRI引导下的脑动脉瘤治疗、生理的影像技术四个方面进行相关讨论,对目前的临床实践有一定的指导意义。

关键词:脑动脉瘤;血管内超声;光学相干断层扫描;生理的影像技术

脑动脉瘤是一种严重的脑血管疾病,其破裂出血发病率占脑血管意外病人中的第三位,仅次于脑血栓形成及高血压脑出血,严重威胁人类的健康和生命”[1]。病理学上认为,动脉瘤常表现为颅内动脉血管壁的局部异常扩张、膨出,常呈囊状。囊状动脉瘤是由血管起源处或分叉处先天性缺陷造成血管内压升高,使管壁缺陷部分向外膨出[2]。

临床统计发现,动脉瘤因为容易破裂出血,而随时危及生命,其多发于40岁以上的人群。其中半数造成重残或死亡,脑动脉瘤已经成为危害人民身体健康疾病之一,需要引起足够的重视[3]。

一、脑动脉瘤疾病的现状及治疗手段

临床上,在过去的20年中,在心内科、神经内科、放射科等基础研究人员的共同努力下,神经血管内治疗已经迅速发展为一门独立的医学专业。这些巨大的变革,归功于在材料科学进步基础上的一系列不断改进的、安全的、有效的新装置和血管内输送材料的发展。对许多适应症,替代或补充了传统的金标准疗法。

目前脑动脉瘤常用的治疗方法有两种:一种是显微神经外科手术夹闭动脉瘤;另一种是血管内介入治疗技术。其中,手术夹闭被认为是动脉瘤首选的治疗手段,不仅能有效的防止再次出血,还可以有效清除颅内积血和血肿,减轻脑血管痉挛。血管内介入栓塞技术是微创技术,是指在数字减影血管造影透视下,通过大腿根部的股动脉,经过血管穿刺把球囊、弹簧圈、支架等特殊材料放入脑血管病变部位,达到治疗疾病的目的。

随着栓塞材料和导管技术的不断进步.血管内栓塞治疗脑动脉瘤经历了球囊、游离弹簧圈、机械可脱性弹簧圈和电解可解脱弹簧圈(GDC,GuglMmiDetachable Coil)4个阶段。而GDC的临床应用,使动脉瘤的血管内栓塞治疗产生了新的飞跃。据国际蛛网膜下腔出血动脉瘤试验协作组报告[4],80%~90%的动脉瘤可一次栓塞治愈,10%~15%的动脉瘤需要再次栓塞。栓塞后的动脉瘤再次出血率在0.5%以下,栓塞的死亡率和永久残废率均在2%左右。GDC栓塞治疗动脉瘤的安全性与疗效大大提高,而且还具有创伤微小和术后恢复快的优势。

二、目前脑动脉瘤疾病治疗手段存在的局限

首先,颅内血管走行迂曲,周围没有支撑结构,只有脑脊液。动脉壁构成也不一样,颅内动脉没有滋养血管,没有外弹力膜,中层主要是平滑肌细胞[5-8],颅使内血管影像学也受到限制。颅骨使得血管的显影受到影响而显影不清。而且由于血管迂曲,经常需要多个角度才能完全看清楚颅内血管。导管到达颅内血管也因主动脉弓的变异而受到限制。

其次,血管内重建治疗的局限性还表现在血管内治疗的技术和方法在某些区域还不能应用和被接受。按部就班的现状制约了血管内治疗的实践。很多医院还没有配备基本的设备(如双球管的血管造影设备),无法安全地完成神经血管内操作。这些条件的缺乏,延缓了血管内治疗向全国乃至国际的发展和普及。

总之,目前的血管内治疗脑动脉瘤技术的一些局限性,包括图像符合要求的可视化、到达颅内的血管入路、将外周的介入材料用于颅内、操作者技术和训练的多元化、科学数据的有效性以及该项技术局部地区的应用等很多问题。

三、脑动脉瘤疾病治疗方面前沿技术的发展

首先,血管内超声(IVUS)属于一种医学影像模式,它采用一个特殊设计的导管,导管的未端安装了一个小型的超声探头,导管近端连接数字式超声设备。IVUS运用超声技术,能够从血管内透过周围的血液观察血管的管壁结构。这种影像模式已经成为冠脉成形和支架置入术中重要的诊断和治疗的辅助手段。我们曾将其用于一个动静脉畸形栓塞治疗过程中发生左侧颈内动脉夹层性闭塞后,再行支架置入的患者。在病变评估、支架选择和支架置入方面,IVUS都提供了重要的信息[9]。但是目前,尽管IVUS的导管直径只有1mm,但进入颅内血管,尤其是进入床突上段的前循环的血管还是有点僵硬。

其次,光学相干断层扫描(Optical coherence tomography,OCT)是一种新型的成像系统,其成像原理与超声成像类似,但成像借助于光波。当光束聚焦入组织后,OCT可以检测从模糊不清的组织结构中反射过来的光的信息[10-12]。这项技术是基于弱相干波干涉学理论发展而来。即检测被选择的组织层面中反向离散的近红外线的光子,同时检测从其他层面离散的光子的削减。OCT能探测发生反向离散的层面信息,可以提供活体组织与离散特点相关的三维影像。空间分辨率可以达到接近组织学的标准(5~8微米),相当于光学活检,可以显示组织的横断面的微结构,而且不用造影剂。OCT影像可以识别动脉粥样硬化斑块的结构组成,如富含脂肪的区域、纤维内容、钙化部分、炎性斑块;也已经成功地用于识别薄帽纤维斑块,并鉴别厚帽和纤维斑块[13-17]。OCT还可以用于观察支架释放后尖端位置、支架的贴壁情况、支架内狭窄以及微小的夹层和腔内或附壁的血栓[13-17]、OCT用于神经血管内影像的可行性报告已经有一些报道 [18]。将来可能会用在包括对动脉粥样硬化的斑块的诊断的显像以及血管内神经介入治疗的显像,如动脉瘤弹簧圈栓塞和支架等领域。

第三,MRI引导下的脑动脉瘤治疗,MRI的软组织分辨率可以清楚区分血管腔、管壁以及周围组织,测量血流流速,并且不含有放射性。钆增强剂在血管内停留时间很短,可以在介入手术中使用较大剂量的造影剂。沃克(Wacker)等利用超顺磁性氧化铁SHU 555 C造影剂,已经能够在MRI引导下完成猪的2mm管径肾脏、腹部血管的导管插入、血管成形、支架植入术。因此,在介入的方法上发生了根本性的巨大改变,使患者和介入医生们更安全。然而,MRI引导脑血管介入技术要成为现实依旧存在很多障碍。MRI的硬件和序列设计方面要使患者能接受,而且还必须是实时的。新的介入使用的材料必须能在高场强的环境里显影良好、安全、有效。

第四,生理的影像技术,脑血管病生理影像的检查目的是为治疗提供依据,以保护有正常功能的脑组织。磁共振(MRI)、计算机断层扫描(CT)和血管造影这些解剖的成像可以提供动脉或静脉管腔内疾病的精确特点。但是,这些解剖数据不能反映脑组织能量供应的情况。而快速发展的生理成像技术,通过测量脑血流动力学和脑代谢则可满足这种需要。CT灌注成像,通过静脉集中快速注射含硬的造影剂,获得脑血流量、脑血容量和平均通过时间等信息图形,以确定组织活力。随着MRI领域的进一步发展,还会有能辨识血管分布区与分水岭区的新技术出现。例如,选择性动脉自旋标记,是一种完全无创的技术,已进入临床应用阶段。生理影像技术很可能将成为多种脑血管疾病的标准诊疗手段。

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四、总结

针对脑部血管内疾病的技术革命不断在进行,本文在原有诊断及治疗方式的基础上,介绍了目前国内外比较新的前沿技术的发展状况,希望能为医生在临床实践工作中提供些新的角度与思路。

基金项目:内蒙古医科大学青年创新基金项目,项目编号:YKD2016QNCX021

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论文作者:张海霞1 孙国鹏2 刘超2 周兰梅3

论文发表刊物:《航空军医》2019年2期

论文发表时间:2019/5/15

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