氣道支架在氣道狹窄中的臨床應(yīng)用進(jìn)展

何 陽(yáng) 劉洪強(qiáng) 曹 軍

上海市徐匯區(qū)大華醫(yī)院介入腫瘤科，上海 200237

各種原因?qū)е碌臍獾廓M窄可引起肺不張、呼吸困難甚至呼吸衰竭，而氣道內(nèi)支架置入術(shù)是治療各種氣道狹窄極為重要的手段。近20年來，材料科學(xué)的發(fā)展和制造工藝進(jìn)步，使得支架的性能極大提高。且隨著介入放射學(xué)的迅速發(fā)展和纖維支氣管鏡技術(shù)的普及，氣道支架的臨床應(yīng)用日益廣泛。現(xiàn)就氣道內(nèi)支架的進(jìn)展做如下綜述：

1 氣道支架的發(fā)展概況

氣道支架的應(yīng)用，最早可追溯到1891年Bond用T形管氣管切開下置入氣管治療聲門下氣道狹窄?，F(xiàn)代硅酮支架的先驅(qū)Montgomery，于1965年設(shè)出了T型管支架。Dumon于1987年設(shè)計(jì)了改進(jìn)的Dumon硅酮支架，為圓管狀支架，在其外壁的釘狀突起可固定在狹窄段支氣管，可用于成人和兒童的各種器質(zhì)性狹窄。但硅酮支架需氣管切開或全麻下硬質(zhì)氣管鏡置入，支架移位及痰液堵塞管腔概率大。1986年Wallace等報(bào)道借助球囊擴(kuò)張膨脹后的普通金屬支架治療氣管狹窄獲得成功，但支架斷裂移位及穿孔等并發(fā)癥多。Simonds于1989年率先使用鎳鈦記憶合金支架，屬自膨式支架，擁有獨(dú)特的形狀記憶功能，其并發(fā)癥少，目前已廣泛使用。而用于封堵支氣管胸膜瘺及氣管食管瘺等病變且可防止腫瘤肉芽長(zhǎng)入支架的覆膜支架也逐漸應(yīng)用于臨床[1]。

2 支架置入的適應(yīng)證

2.1 惡性氣道狹窄

各種惡性腫瘤，如支氣管源性的惡性腫瘤、原發(fā)性氣道腫瘤、頭頸部腫瘤，氣道轉(zhuǎn)移癌等，表現(xiàn)為氣管腔內(nèi)狹窄和外壓性狹窄。最適合行支架置入術(shù)的是氣管或主支氣管的阻塞，且不伴遠(yuǎn)端葉支氣管的阻塞。當(dāng)原發(fā)腫瘤接受化療或放療時(shí)，支架置入術(shù)僅是作為緊急治療的方法。對(duì)氣道重度狹窄或完全阻塞引起的呼吸衰竭，支架置入后能迅速擴(kuò)張狹窄的管腔，解除或減輕患者的呼吸困難狀態(tài)，為后續(xù)治療創(chuàng)造條件。

2.2 良性氣道狹窄

良性氣道狹窄可見于氣管插管后、結(jié)核、氣管軟化癥、先天性氣管狹窄等。隨著肺移植和氣管切開術(shù)的增加，吻合口狹窄行支架置入術(shù)和球囊擴(kuò)張術(shù)已有逐漸增加的趨勢(shì)。良性瘢痕性狹窄一般先行擴(kuò)張或消融治療，效果不佳者可置入暫時(shí)性可回收支架；氣管軟化癥者可能需支架永久置入；外壓性狹窄的患者，如果病因不能解除則應(yīng)考慮置入氣管支架。對(duì)有治愈希望的良性狹窄病變，可行硅膠支架置入后待病變治愈后再取出。金屬支架在良性氣道病變中的應(yīng)用應(yīng)謹(jǐn)慎，因其對(duì)氣道黏膜的刺激，可引起慢性炎癥，肉芽組織增生致支架再阻塞[2]。

2.3 支氣管胸膜瘺及氣管食管瘺

對(duì)各種原因引起氣管縱隔瘺或氣管食管瘺，如果條件允許，可以嘗試植入支氣管覆膜支架以封堵漏口。對(duì)難治的支氣管胸膜瘺，植入支架封堵成功后對(duì)癥處理膿胸，可以留置胸管反復(fù)沖洗尿激酶及引流，有治愈的可能。

2.4 支氣管鏡肺減容術(shù)中的應(yīng)用

經(jīng)支氣管鏡置入單向通道支架的內(nèi)科肺減容術(shù)通過支架置入達(dá)到外科肺減容術(shù)的目的，具有創(chuàng)傷小、并發(fā)癥輕、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，為晚期肺氣腫患者提供了一條新的治療途徑[3-4]。

2.5 局部支氣管管腔的封堵

對(duì)久治不愈且不宜外科手術(shù)的支氣管胸膜瘺、難治性氣胸，可置入支氣管內(nèi)塞（一端封閉的支架）或帶瓣膜的單向通道支架封堵相應(yīng)的支氣管，封堵管腔，促進(jìn)瘺口或破裂口的閉合。對(duì)不宜手術(shù)的肺部局限性頑固性出血，可在明確出血部位后用支氣管內(nèi)塞封堵相應(yīng)的支氣管，達(dá)到止血的目的[5]。

3 氣道支架的種類及特點(diǎn)

3.1 硅酮及硅膠支架

需由特殊的釋放器在全麻及硬支氣管鏡的監(jiān)視下進(jìn)行置入手術(shù)。硅酮支架材質(zhì)硬，目前已少用。硅膠支架材質(zhì)較軟，刺激性小，常用于氣管手術(shù)后放置T型支架及氣管插管、外傷等所致聲門下氣管狹窄。對(duì)良性狹窄或生長(zhǎng)緩慢、經(jīng)常復(fù)發(fā)的腫瘤患者來說，硅酮支架具有能多次釋放和取出的優(yōu)點(diǎn)，但多達(dá)15%的病例，因氣道黏膜清除能力損傷引起分泌物聚集及咳嗽反射引起的阻力增加，最終導(dǎo)致支架阻塞。另外，其管壁較厚，不能用于管徑較主支氣管小的氣道[6]。有研究使用含金屬絲的硅膠支架及內(nèi)徑較大的多聚酯絲被覆硅膠的薄壁支架[7]。

3.2 非覆膜金屬支架

包括普通支架及自膨式支架。普通支架有Wallstent支架和Gianturco支架等，由不銹鋼絲制成。Palmaz球囊擴(kuò)張式支架在放置后需使用球囊擴(kuò)張。此類支架發(fā)生氣道穿孔、出血概率小，缺點(diǎn)是易移位塌陷[1]。自膨式支架應(yīng)用較多的為鎳鈦記憶合金支架（Ni-Ti支架），如Ultraflex支架，其擁有獨(dú)特的形狀記憶功能；優(yōu)點(diǎn)是支撐力強(qiáng)、耐腐蝕，不影響痰液引流；缺點(diǎn)是置入后不易取出，張力過大可致氣道壁缺血壞死。肉芽及腫瘤可透入支架網(wǎng)眼，導(dǎo)致支架內(nèi)再次堵塞[1]。

3.3 覆膜金屬支架及倒“Y”型支架

覆膜金屬支架是金屬支架上涂覆特殊膜性材料（聚四氟乙烯、滌綸、聚酯、聚氨基甲酸乙酯等）的支架，既保留了金屬支架的功能，又具有膜性材料的特性，可以防止腫瘤及肉芽長(zhǎng)入腔內(nèi)而再次狹窄。因氣道被覆蓋后，黏膜的纖毛運(yùn)動(dòng)受抑，可致排痰困難。倒“Y”型支架主要用于雙側(cè)主支氣管及隆突均有腫瘤侵犯或瘺的復(fù)雜病變[8]。

4 氣道支架的選擇

術(shù)前根據(jù)影像學(xué)、支氣管鏡檢查，明確病變的形態(tài)、長(zhǎng)度、狹窄處內(nèi)徑等。硅膠支架主要用于高位氣管良性狹窄或僅需要暫時(shí)支撐的患者。金屬支架主要用于惡性腫瘤所致狹窄。外部壓迫性狹窄可選用金屬裸支架。有瘺需封堵者及腔內(nèi)型狹窄者，主要使用覆膜支架[9]。氣道支架的直徑不超過管腔的正常直徑，支架的長(zhǎng)度一般應(yīng)超過狹窄兩端各5 mm[10]。

5 支架置入的技術(shù)和方法

5.1 X線透視下置入

交換導(dǎo)絲在X線透視引導(dǎo)下通過狹窄段（可在支氣管鏡輔助下完成），將支架送至狹窄處。遠(yuǎn)端和近端定位準(zhǔn)確后拉去固定絲后釋放支架，準(zhǔn)確定位后快速釋放可減少支架置入的風(fēng)險(xiǎn)。該法定位準(zhǔn)確，成功率高[11]。

5.2 硬質(zhì)氣管鏡輔助下置入

全身麻醉后，在硬質(zhì)氣管鏡輔助下，將硅膠支架通過氣管鏡推送到狹窄部位，當(dāng)病變穩(wěn)定、狹窄解除后取出支架。

5.3 纖維支氣管鏡輔助下置入

纖支鏡上套上裝有支架的雙層套管，通過狹窄段后，抽出套管釋放支架，但因其只能行遠(yuǎn)端定位，故準(zhǔn)確性較差，在重度狹窄患者，不宜使用。另可在支架輸送裝置經(jīng)導(dǎo)絲插入氣道后，將支氣管鏡插入直視下釋放，亦只能遠(yuǎn)端定位，且兩者同時(shí)進(jìn)入可影響通氣，風(fēng)險(xiǎn)較大。

6 并發(fā)癥

支架置入術(shù)后總體的并發(fā)癥約為15%，常見的并發(fā)癥有支架移位、支架內(nèi)黏液堵塞、支架內(nèi)肉芽或腫瘤生長(zhǎng)引起堵塞、感染、氣管或支氣管壁穿孔和支架斷裂[12]。短期內(nèi)所出現(xiàn)的并發(fā)癥多與操作過程中造成局部黏膜的一些輕微損傷有關(guān)，如喉痛、胸痛等，一般2～7 d可自行緩解。其他如置入后少量咯血者，原因可能與支架邊緣挫傷病變組織有關(guān)。

支氣管鏡檢查為檢測(cè)并發(fā)癥的金標(biāo)準(zhǔn)[13]。MDCT在檢測(cè)氣管支架的并發(fā)癥方面有著較高的準(zhǔn)確率，與支氣管鏡對(duì)比，MDCT發(fā)癥率檢出達(dá)97%（27/29），其中包括金屬支架和硅酮支架[14]。

Agrafiotis等[15]在一個(gè)回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，氣道支架相關(guān)感染率為 19%（93/501），其中，肺炎（占 47%）最多見，其次是支氣管感染（占24%），然后是肺膿腫和真菌感染。金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌是最常見的兩種病原體。

放置支架后幾天內(nèi)出現(xiàn)支架移位，約占4%。原因與支架放置位置不當(dāng)、支架的直徑過小及劇烈咳嗽使支架向近端移位等有關(guān)，癥狀為劇烈咳嗽和異物感，需及時(shí)調(diào)整支架位置，必要時(shí)取出支架重新放置。

并發(fā)癥中支架斷裂尤應(yīng)引起注意，因?yàn)槠淇稍斐芍夤鼙诖┛?。支架斷裂的可能原因包括反?fù)咳嗽、吞咽時(shí)的食管壓迫、金屬疲勞、肉芽形成和剪切力等。近來有研究[16]回顧分析了192枚氣道植入的UltraFlex支架（包括98例良性疾病患者和94惡性疾病患者），所有17個(gè)支架斷裂（發(fā)生率12.2%）均發(fā)生于良性疾病患者，而惡性疾病患者無支架斷裂。這可能是由于后者生存時(shí)間短（生存時(shí)間19～106 d，平均 61 d，n=77），阻止了支架斷裂的發(fā)展，而支架斷裂的時(shí)間為399～814 d，中位時(shí)間686 d。支架植入術(shù)的持續(xù)時(shí)間1年以上及曲折氣道與支架斷裂關(guān)系密切。支架斷裂臨床表現(xiàn)為常為呼吸困難加重（70.6%，12/17）及咳嗽（23.5%，4/17）。

7 氣道支架最新進(jìn)展

7.1 藥物涂層支架

7.1.1 絲裂霉素涂層支架 MMC是抗腫瘤藥物，能抑制成纖維細(xì)胞的增殖和血管增長(zhǎng)，這些特性使其在眼外科、整形外科及耳鼻喉科等領(lǐng)域中得到充分應(yīng)用[17]。這對(duì)于后來MMC在氣道介入中的應(yīng)用起到非常重要的指導(dǎo)作用。最近，Zhu等[18]將25只家兔隨機(jī)分成五組進(jìn)行處理，其中，絲裂霉素涂層兼生物可吸收支架組的表現(xiàn)最優(yōu)，其因氣道狹窄所致的黏液阻塞和氣道梗阻發(fā)生率最低，僅為硅酮支架組的一半。此研究為解決硅酮支架和金屬支架常見的氣道狹窄所致的黏液堵塞、肉芽腫、取支架困難等問題的解決提供了思路。

7.1.2 吲哚美辛涂層支架 金屬氣管支架的植入常常引起發(fā)燒或者疼痛。Heo等[19]在金屬裸支架上使用非甾體抗炎藥吲哚美辛涂層及納米材料控制藥物釋放動(dòng)力學(xué)和增強(qiáng)黏膜再生。該技術(shù)的成功有望在支架置入后的癥狀控制及氣管再生中起效。

7.1.3 紫杉醇支架 紫杉醇支架已經(jīng)成功用于心臟介入治療，通過抑制有絲分裂和內(nèi)膜增生來預(yù)防冠脈狹窄，且不影響愈合和內(nèi)皮化[20]。在防止冠脈狹窄的研究中發(fā)現(xiàn)，紫杉醇是能夠通過洗脫支架達(dá)到治療濃度且沒有系統(tǒng)毒性風(fēng)險(xiǎn)的最佳藥物，同時(shí)，紫杉醇又是廣泛應(yīng)用的抗腫瘤化療藥物，患者耐受良好。Cypher緩釋和速釋紫杉醇支架及TAXUS緩釋紫杉醇支架的初始濃度均僅為較低的化療濃度，安全有效[21]。因此，部分學(xué)者也在氣道中應(yīng)用紫杉醇洗脫支架觀察有無抑制肉芽組織增生的效果。如能明確證明其在氣道支架植入后抑制再狹窄方面的作用，其將具有廣闊的發(fā)展前景。在一項(xiàng)治療肺氣腫的實(shí)驗(yàn)研究中[3]，在旁路通氣通道中放置了紫杉醇支架與普通支架做對(duì)照。25只試驗(yàn)狗被放置了107個(gè)紫杉醇支架和50個(gè)對(duì)照支架，在第1、4、8、12周，對(duì)照組的通暢率分別為 10%、0%、0%、0%，而紫杉醇組分別為100%、96%、76%、65%，所有動(dòng)物無氣胸、死亡與支架置入相關(guān)延遲并發(fā)癥的發(fā)生，沒有觀察到可識(shí)別的紫醇相關(guān)毒性。該實(shí)驗(yàn)證了紫杉醇支架的安全性，而且能夠明顯延長(zhǎng)支架的通暢時(shí)間。Cardoso等[4]為35例嚴(yán)重肺氣腫患者植入紫杉醇洗脫支架（平均每個(gè)患者8枚），在經(jīng)6個(gè)月的隨訪后，患者的殘氣量和呼吸困難顯著改善。另在一項(xiàng)支氣管鏡肺減容術(shù)結(jié)合紫杉醇涂層氣道支架治療肺氣腫（EASE試驗(yàn)）的隨機(jī)對(duì)照多中心試驗(yàn)中[22]，與對(duì)照組比較，治療組患者的短時(shí)收益和安全性亦得到肯定。

7.2 放射性支架

將125I粒子黏附或安裝在金屬支架上，既對(duì)狹窄的部位起支撐作用，又對(duì)附近的腫瘤進(jìn)行腔內(nèi)近距離高劑量照射殺傷腫瘤組織，以阻止腫瘤或肉芽生長(zhǎng)，防止再狹窄。待125I衰減取出后還可再置入新的支架。而鄰近正常組織受照射量較小，毒性反應(yīng)小，局部復(fù)發(fā)率低[23]。此方法近年已在治療中、晚期中央型肺癌患者的臨床實(shí)踐中推廣應(yīng)用。

7.3 生物可降解支架

用于制作生物可降解性支架的材料有聚左旋乳酸（poly-l-lactic acid，PLLA）、 聚對(duì)二氧環(huán)己酮（polydioxanone，PDO）等。生物可降解物質(zhì)在生物體內(nèi)通過水解反應(yīng)逐漸降解，一般開始降解時(shí)間為6～8周。目前生物可降解性支架在冠狀動(dòng)脈介入治療中頗受關(guān)注，取得了較好的療效。與目前使用的永久性支架，由金屬或硅聚合物制成的氣道支架相比，該種支架可降解，無需取出，可涂層相關(guān)藥物，尤其適用于一些良性氣道狹窄的治療。

在一項(xiàng)兒童氣道狹窄疾病的試驗(yàn)中[24]，11個(gè)定制聚對(duì)二氧環(huán)己酮可降解支架被植入4例氣道狹窄的患兒，3例幸存者在隨訪12個(gè)月之后臨床狀況良好，為氣管塌陷或外部壓迫導(dǎo)致狹窄的兒童提供了一個(gè)替代金屬或硅酮支架的方案。他們需避免永久性支架，以適應(yīng)氣道的自然生長(zhǎng)。

Lischke等[25]用新型可生物降解支架治療肺移植術(shù)后支氣管吻合口狹窄患者，對(duì)5例幸存者的臨床狀況進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)4年的隨訪。4例患者雖然需要多支支架治療吻合口的再狹窄，但總體生存情況良好。這個(gè)小規(guī)模的試驗(yàn)研究表明，可生物降解支架是安全的，可有效的替代傳統(tǒng)的金屬支架治療吻合口狹窄肺移植，可避免永久性支架的植入。

隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展、工藝技術(shù)的進(jìn)步和治療經(jīng)驗(yàn)的不斷完善，氣管內(nèi)支架置入術(shù)將在氣管狹窄的臨床應(yīng)用中成為更加安全有效的呼吸治療技術(shù)。

[1]Chin CS，Litle V，Yun J，et al.Airway stents [J].Ann Thorac Surg，2008，85（2）：792-796.

[2]Schmidt B，Olze H，Borges AC，et al.Endobronchial balloon dilatation and stent implantation in benign stenoses [J].Ann Thorac Surg，2001，71（5）：1630-1634.

[3]Choong CK，Haddad FJ，Gee EY，et al.Feasibility and safety of airway bypass stent placement and influence of topical mitomycin C on stent patency[J].J Thorac Cardiovasc Surg，2005，129（3）：632-638.

[4]Cardoso PF，Snell GI，Hopkins P，et al.Clinical application of airway bypass with paclitaxel-eluting stents：early results[J].J Thorac Cardiovasc Surg，2007，134（4）：974-81.

[5]Lee SA，Kim do H，Jeon GS，et al.Covered bronchial stent insertion to manage airway obstruction with hemoptysis caused by lung cancer[J].Korean J Radiol，2012，13（4）：515-520.

[6]Dumon JF，Cavaliere S，Diaz-Jimenez JP，et al.Seven-year experience with the Dumon prosthesis[J].J Bronchol，1996，3（1）：6–10.

[7]Mehta AC.AERO self-expanding hybrid stent for airway stenosis[J].Expert Rev Med Devices，2008，5（5）：553–557.

[8]Stoeckeld D，Pelton A，Duerig T，et al.Self-expanding nitinol stents：materialanddesignconsiderations[J].EurRadiol，2004，14（2）：292-301.[9]Makris D，Marquette CH.Tracheobronchial stenting and central airway replacement[J].Curr Opin Pulm Med，2007，13（4）：278-283.

[10]Casal RF.Update in airway stents [J].Curr Opin Pulm Med，2010，16（4）：321-328.

[11]Dutan H，Toutolanc B，Lamb C，et al.Use of the Dumon Y-stent in the management of malignant disease involving the carina a retrospective review of 86 patients[J].Chest，2004，126（3）：951-958.

[12]Breitenbucher A，Chhajed PN，Brutsche MH，et al.Long-term follow-up and survival after Ultraflex stent insertion in the management of complex malignant airway stenoses [J].Respiration，2008，75（4）：443-449.

[13]Wahidi MM，Herth FJ，Ernst A，et al.State of the art： interventional pulmonology[J].Chest，2007，131（1）：261-274.

[14]Dialani V，Ernst A，Sun M，et al.MDCT detection of airway stent complications： comparison with bronchoscopy[J].Am J Roentgenol，2008，191（5）：1576-1580.

[15]Agrafiotis M，Siempos II，F(xiàn)alagas ME，et al.Infections related to airway stenting：a systematic review[J].Respiration，2009，78（1）：69-74.

[16]Chung FT，Lin SM，Chen HC，et al.Factors leading to tracheobronchial self-expandable metallic stent fracture [J].J Thorac Cardiovasc Surg，2008，136（5）：1328-1335.

[17]Ingrains DR，Volk MS，Biesman BS，et al.Sinus surgery：does mitomycin C reduce stenosis？ [J].Laryngoscope，1998，108（6）：883-886.

[18]Zhu GH，Ng AH，Venkatraman SS，et al.A novel bioabsorbable drugeluting tracheal stent[J].Laryngoscope，2011，121（10）：2234-2239.

[19]Heo DN，Lee JB，Bae MS，et al.Development of nanofiber coated indomethacin-eluting stent for tracheal regeneration[J].J Nanosci Nanotechnol，2011，11（7）：5711-5716.

[20]Kolodgie FD，John M，Khurana C，et al.Sustained reduction of Instent neointimal growth with the use of a novel systemic nanoparticle paclitaxel[J].Circulation，2002，106（10）：1195-1198.

[21]Butany J，Carmichael K，Leong SW，et al.Coronary artery stents：dentifiearion and evaluation [J].J Clin Pathol，2005，58（8）：795-804.

[22]Shah PL，Slebos DJ，Cardoso PF，et al.Bronchoscopic lung-volume reduction with Exhale airway stents for emphysema（EASE trial）：randomised，sham-controlled，multicentretrial [J].Lancet，2011，378（9795）：997-1005.

[23]劉淑貞，柳立軍，李玉芳，等.125I粒子氣管支架治療癌性氣管狹窄療效觀察[J].山東醫(yī)藥，2010，50（21）：5-6.

[24]VondrysD，ElliottMJ，McLarenCA，etal.Firstexperiencewithbiodegradable airway stents in children[J].Ann Thorac Surg，2011，92（5）：1870-1874.

[25]Lischke R，Pozniak J，Vondrys D，et al.Novel biodegradable stents in the treatment of bronchial stenosis after lung transplantation[J].Eur J Cardiothorac Surg，2011，40（3）：619-624.