血管內(nèi)機械取栓過程中Solitaire支架對血管內(nèi)膜損傷實驗研究

韓志鐵 王秀麗 袁海洪 宋曉東

血管內(nèi)機械取栓過程中Solitaire支架對血管內(nèi)膜損傷實驗研究

韓志鐵 王秀麗 袁海洪 宋曉東

目的探討血管內(nèi)機械取栓過程中Solitaire支架對血管內(nèi)膜的損傷作用，以評價血管內(nèi)機械取栓的安全性。方法共12只健康雄性新西蘭兔成功制備血管內(nèi)機械取栓模型，隨機分為4組（每組各3只計6側(cè)），對照組僅置入微導管而未釋放支架，第一取栓組、第二取栓組和第三取栓組分別于同一部位模擬血管內(nèi)機械取栓1、3和5次。術后即刻切取雙側(cè)頸動脈，行HE染色和超微結(jié)構觀察，采用半定量分析評價頸動脈損傷程度。結(jié)果動物模型制備過程中，DSA顯示血管壁直徑2.10～2.90 mm，未見血管痙攣、出血、穿孔和動脈夾層，均模型制備成功。不同處理組頸動脈損傷程度比較，差異有統(tǒng)計學意義（F=119.108，P=0.000），其中，3個取栓組頸動脈損傷程度均重于對照組（q=3.136，P=0.001；q=7.463，P=0.000；q=10.682，P=0.000），第二取栓組和第三取栓組均重于第一取栓組（q=3.330，P=0.000；q=8.160，P=0.000），第三取栓組亦重于第二取栓組（q=4.830，P=0.000）。光學顯微鏡觀察，隨著血管內(nèi)機械取栓次數(shù)的增加，頸動脈內(nèi)膜損傷范圍更廣泛、損傷后頸動脈內(nèi)膜反應更嚴重；掃描電子顯微鏡觀察，隨著血管內(nèi)機械取栓次數(shù)的增加，頸動脈損傷深度增加。結(jié)論血管內(nèi)機械取栓過程中Solitaire支架可能損傷血管，且隨著取栓次數(shù)的增加，血管損傷程度加重。

血栓切除術； 支架； 頸動脈； 血管內(nèi)膜； 血管造影術，數(shù)字減影； 模型，動物

隨著血管內(nèi)機械取栓理念的發(fā)展、技術的成熟和材料的進步，其所帶來的治療時間窗延長、血管再通迅速、無需使用靜脈溶栓藥等優(yōu)點可以最大限度地改善急性缺血性卒中患者的臨床預后［1-2］。Solitaire支架越來越多地應用于急性缺血性卒中的血管內(nèi)機械取栓治療，關于其對血管損傷的研究尚未見諸報道。本研究通過制備血管內(nèi)機械取栓動物模型，探討Solitaire支架對血管內(nèi)膜的損傷作用，評價血管內(nèi)機械取栓的安全性，以為臨床治療急性缺血性卒中提供理論依據(jù)。

材料與方法

一、實驗材料

1.實驗動物 健康雄性新西蘭兔12只，月齡為5～6個月，體重為2.11～3.22 kg、平均為（2.73±0.36）kg，由天津裕達實驗動物養(yǎng)殖有限公司提供［許可證號：SCXK（津）2016-000］，置于室溫（25±2）℃、相對濕度40%～60%、12 h晝-12 h夜循環(huán)照明環(huán)境中飼養(yǎng)，自由攝食、飲水。

2.試劑與儀器 （1）主要試劑：戊巴比妥鈉（規(guī)格：5 g/支）為美國Sigma-Aldrich公司產(chǎn)品，碘帕醇（規(guī)格：15g/50 ml）購自上海博萊科信誼藥業(yè)有限責任公司，質(zhì)量分數(shù)為3%的戊二醛溶液由美國SPI公司提供，質(zhì)量分數(shù)為20%的甲醛溶液為天津開發(fā)區(qū)樂泰化工有限公司產(chǎn)品，質(zhì)量分數(shù)為1%的四氧化二鋨購自美國SPI公司，其他試劑均為國產(chǎn)分析純。（2）主要儀器：Leica M320型手術顯微鏡為德國Leica公司產(chǎn)品，CX23型光學顯微鏡由日本Olympus株式會社提供，F(xiàn)EI Quanta 200型掃描電子顯微鏡為荷蘭FEI公司產(chǎn)品；Artis one型數(shù)字減影血管造影術（DSA）掃描儀由德國Siemens公司提供。

二、實驗方法

1.動物模型制備與分組 （1）模型制備：所有實驗動物均于耳緣靜脈注射質(zhì)量分數(shù)為1%的戊巴比妥鈉溶液（1.00～1.50 ml/kg）全身麻醉后固定，于右側(cè)腹股溝區(qū)依次分離皮膚、筋膜至肌肉組織，顯微鏡下鈍性分離股動脈鞘，顯露股動脈、股靜脈和股神經(jīng)，以3-0絲線穿過股動脈穿刺點兩端，手術顯微鏡下以18 G穿刺針（美國Cordis公司）穿刺，采用Seldinger技術置入4F動脈鞘（美國Cordis公司），全身肝素化（70 U/kg）抗凝，固定動脈鞘。于DSA所示路徑圖下沿動脈鞘置入4F單彎導管（美國Cordis公司），微導絲導引下送至頸動脈近端，導管內(nèi)持續(xù)生理鹽水沖洗，血管內(nèi)機械取栓準備完畢。于微導絲導引下，將Rebar18微導管（美國EV3公司）送至頸動脈遠端，經(jīng)微導管注射碘帕醇1 ml，DSA所示路徑圖下將Solitaire支架（4 mm×20 mm，美國EV3公司）送至微導管開口處并釋放，停留3 min后再持續(xù)經(jīng)微導管注射碘帕醇以觀察是否存在血管痙攣、穿孔、破裂和動脈夾層，略回撤微導管并連同Solitaire支架一起撤出單彎導管，完成血管內(nèi)機械取栓過程。DSA顯示實驗動物血管壁直徑2.10～2.90 mm，與人類大腦中動脈和基底動脈直徑相符，具有可比性［3］，代表模型制備成功。（2）動物分組：采用隨機數(shù)字表法隨機分為4組，即對照組、第一取栓組、第二取栓組、第三取栓組，每組各3只動物，每只動物取雙側(cè)頸動脈，每組各6側(cè)標本。對照組僅置入微導管，不釋放支架；第一取栓組，模擬血管內(nèi)機械取栓1次；第二取栓組，于同一部位模擬血管內(nèi)機械取栓3次；第三取栓組，于同一部位模擬血管內(nèi)機械取栓5次。取栓后立即作頸部正中切口，逐層分離筋膜和肌肉組織，尋找頸動脈，于手術顯微鏡下分離頸動脈鞘，結(jié)扎頸動脈兩端，切取頸動脈標本，立即于37℃以生理鹽水沖洗3次。手術切除標本分別行HE染色和超微結(jié)構觀察。

2.HE染色 手術切除的新鮮標本經(jīng)生理鹽水沖洗后2 min，置于質(zhì)量分數(shù)為20%的甲醛溶液中，常規(guī)脫水、石蠟包埋、制備5 μm層厚的組織切片，行HE染色，并于光學顯微鏡下觀察頸動脈內(nèi)膜損傷情況。

3.超微結(jié)構觀察 手術切除的新鮮標本立即于4℃置于質(zhì)量分數(shù)為3%的戊二醛溶液中固定4 h，磷酸鹽緩沖液漂洗10 min×3次，再以質(zhì)量分數(shù)為1%的四氧化二鋨溶液固定2 h，磷酸鹽緩沖液漂洗10 min×3次，然后以30%～100%梯度乙醇脫水，乙酸異戊酯置換20 min×2次，二氧化碳臨界點干燥，金離子濺射法鍍膜，在南開大學生命科學學院電鏡室協(xié)助下于掃描電子顯微鏡下觀察超微結(jié)構。

4.頸動脈損傷程度評價 結(jié)合HE染色和超微結(jié)構觀察，采用半定量分析對頸動脈損傷程度進行等級評定，包括內(nèi)膜損傷范圍、血小板計數(shù)、內(nèi)膜出血和中膜出血共4項指標，每項指標分為0～4分共5級，總評分為20分，評分越高、頸動脈損傷程度越嚴重［3］。

三、統(tǒng)計分析方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。呈正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，不同處理組頸動脈損傷程度的比較采用單因素方差分析，兩兩比較行SNK-q檢驗。以P≤0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

一、頸動脈損傷程度的比較

動物模型制備過程中，DSA顯示血管壁直徑為2.10～2.90 mm，未見血管痙攣、出血、穿孔和動脈夾層，均模型制備成功。不同處理組頸動脈損傷程度比較，差異具有統(tǒng)計學意義（P=0.000，表1），其中，3個取栓組頸動脈損傷程度均重于對照組（P=0.001，0.000，0.000），第二取栓組和第三取栓組均重于第一取栓組（P=0.000，0.000），第三取栓組亦重于第二取栓組（P=0.000）且差異有統(tǒng)計學意義（表2），表明血管內(nèi)機械取栓可以導致血管損傷，且隨著取栓次數(shù)的增加，血管損傷程度加重。

二、HE染色和超微結(jié)構觀察

光學顯微鏡觀察顯示，隨著血管內(nèi)機械取栓次數(shù)的增加，頸動脈內(nèi)膜損傷范圍更廣泛、損傷后頸動脈內(nèi)膜反應更嚴重（圖1）。掃描電子顯微鏡觀察顯示，隨著血管內(nèi)機械取栓次數(shù)的增加，頸動脈損傷深度增加（圖2）。

討 論

隨著我國老齡化進程的加快，慢性病逐漸成為嚴重威脅國民健康的重要因素，特別是腦卒中，已躍居國民死亡原因之首位［4］。近年來缺血性卒中的治療方式也發(fā)生變化，隨著2015年N Engl J Med發(fā)表5項關于血管內(nèi)治療大血管閉塞致急性缺血性卒中的多中心隨機臨床試驗結(jié)果，包括血管內(nèi)治療急性缺血性卒中的多中心隨機臨床試驗（MR CLEAN）［5］、延長急性神經(jīng)功能缺損至動脈內(nèi)溶栓時間的臨床試驗（EXTEND-IA）［6］、前循環(huán)近端閉塞小病灶性卒中的血管內(nèi)治療并強調(diào)最短化CT掃描至再通時間臨床試驗（ESCAPE）［7］、血管內(nèi)機械取栓作為急性缺血性卒中血管內(nèi)主要治療試驗（SWIFT PRIME）［8］，西班牙8小時內(nèi)支架取栓與內(nèi)科治療隨機對照試驗（REVASCAT）［9］，顱內(nèi)大動脈尤其是頸內(nèi)動脈和大腦中動脈閉塞致急性缺血性卒中的治療方式亦改變，由原來的動靜脈溶栓治療改為血管內(nèi)機械取栓治療［10-11］。與動靜脈溶栓相比，血管內(nèi)機械取栓具有以下優(yōu)勢：可用于大血管重建，DSA可檢測血管再通及其程度，減少溶栓藥劑量，降低顱內(nèi)出血發(fā)生率，延長治療時間窗，提高血管再通率［12-13］。Campbell等［14］的Meta分析顯示，采用Solitaire支架血管內(nèi)機械取栓的首次血管再通率為77%，而機械取栓過程中總體顱內(nèi)出血率為2.5%，但并未進一步明確多次取栓與顱內(nèi)出血的相關性。目前關于Solitaire支架血管內(nèi)機械取栓可以提高血管再通率已獲得廣泛認可，但其對血管損傷作用的報道相對較少。Asadi等［15］的動物實驗顯示，Solitaire支架較Merci支架在豬咽升動脈機械取栓過程中具有更高的血管再通率，二者均有不同程度的血管痙攣，但未提及取栓過程中血管損傷和植入支架過程中血栓形成情況。Park等［16］制備狗雙側(cè)頸動脈血栓模型，并比較血管內(nèi)機械取栓與支架植入術的血管再通率和對血管內(nèi)膜的損傷，結(jié)果顯示，支架植入術具有較低的血管再通率和較輕微的血管內(nèi)膜損傷，而血管內(nèi)機械取栓具有更高的血管再通率，但對血管內(nèi)膜的損傷相對較大，考慮主要是由于在拖拽支架時沿血管走行造成的劃傷。本研究結(jié)果顯示，血管內(nèi)機械取栓過程中Solitaire支架確實損傷頸動脈，且隨著取栓次數(shù)的增加，頸動脈損傷更加嚴重；光學顯微鏡觀察，隨著取栓次數(shù)的增加，頸動脈內(nèi)膜損傷范圍更廣泛、損傷后頸動脈內(nèi)膜反應更嚴重；掃描電子顯微鏡觀察，隨著取栓次數(shù)的增加，頸動脈損傷深度亦增加，與Berkhemer等［5］的研究結(jié)果相一致，即同一部位3次取栓導致的血管損傷可以繼發(fā)血栓形成，因此控制血管內(nèi)機械取栓次數(shù)是必要的。李桂林等［17］的研究采用Solitaire支架和5F Navien導管聯(lián)合應用抽吸技術治療急性大腦中動脈閉塞致缺血性卒中，在縮短栓子拖拽距離的同時，降低支架直徑變化程度、減少支架對血管壁的損傷范圍、減少栓子逃逸的可能，從而增加血管再通率，且術中無一例發(fā)生支架相關并發(fā)癥。

表1 不同處理組頸動脈損傷程度的比較（x±s，評分）Table 1. Comparison of carotid artery injury among different groups(x±s,score)

表2 不同處理組頸動脈損傷程度的兩兩比較Table 2. Paired comparison of the degree of carotid artery injury among different groups

然而，本研究尚存在一些不足之處：人類顱內(nèi)血管與動物血管的組織學類型存在差異，希望在今后的研究中可以利用現(xiàn)有的無創(chuàng)性檢查技術對血管內(nèi)機械取栓后人類血管損傷程度進行研究，以進一步闡述如何減少血管內(nèi)機械取栓后血管損傷和損傷后血管恢復。

綜上所述，血管內(nèi)機械取栓過程中隨著取栓次數(shù)的增加，Solitaire支架對血管的損傷范圍擴大和損傷程度加重，因此在臨床實踐中，應盡可能減少血管內(nèi)機械取栓次數(shù)，以減輕對血管的損傷，減少不良反應。

圖1 光學顯微鏡觀察所見 HE染色 ×100 1a 對照組為正常頸動脈內(nèi)膜，未見損傷 1b 第一取栓組可見頸動脈內(nèi)膜脫落 1c 第二取栓組顯露頸動脈中膜，并可見中膜損傷 1d 第三取栓組可見頸內(nèi)動脈內(nèi)膜和中膜損傷嚴重，并有白細胞生成Figure 1 Optical microscopy findings HE staining ×100 Control group showed normal carotid intima structure(Panel 1a).The first thrombectomy group showed carotid intima loss(Panel 1b).The second thrombectomy group showed carotid media exposure and damage(Panel 1c).The third thrombectomy group showed carotid intima and media injury were serious,and there was white blood cell formation(Panel 1d).

圖2 掃描電子顯微鏡觀察所見 2a 對照組為正常頸動脈內(nèi)膜，血管內(nèi)皮細胞排列整齊，未見脫落 ×1000 2b 第一取栓組可見血管內(nèi)皮細胞基本脫落，基膜部分保留，中膜層未見明顯血小板聚集 ×400 2c 第二取栓組可見血管內(nèi)膜完全脫落，局灶性血小板聚集 ×2000 2d 第三取栓組可見血管內(nèi)膜脫落，血小板和紅細胞聚集基礎上可見白細胞生成 ×2500Figure 2 Scanning electron microscopy findings Control group showed normal carotid intima.The endothelial cells were intact and lined orderly(Panel 2a). ×1000 The first thrombectomy group showed most vascular endothelial cells were lost,while the basement membrane under endothelial cells was partially preserved.Platelet aggregation in the carotid media was not significant(Panel 2b). ×400 The second thrombectomy group showed the carotid intima was completely detached,accompanied by focal platelet aggregation(Panel 2c). ×2000 The third thrombectomy group showed the carotid intima was detached,with aggregation of red blood cells and platelets.White blood cell formation could be seen(Panel 2d). ×2500

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Damage effect of Solitaire stent on tunica intima during thrombectomy

HAN Zhi-tie,WANG Xiu-li,YUAN Hai-hong,SONG Xiao-dong
Department of Neurosurgery,Wuqing District People's Hospital,Tianjin 301700,China
Corresponding author:SONG Xiao-dong(Email:1261998270@qq.com)

ObjectiveTo discuss the damage effect of Solitaire stent on tunica intima during thrombectomy,so as to evaluate the safety of thrombectomy.MethodsTwelve healthy male New Zealand rabbits were randomly divided into 4 groups(3 rabbits in each group),including control group and 3 thrombectomy groups.Microcatheter was used instead of stent in control group.The other 3 groups underwent mimic thrombectomy for 1,3 and 5 times in the same position,respectively.The procedure was performed at both sides of carotid artery of each rabbit.Immediately after operation,bilateral carotid arteries of each rabbit were removed,performed HE staining and examined the ultrastructure under microscope.Semi-quantitative analysis was used to evaluate the damage of carotid artery.ResultsDuring the model preparation,DSA showed the diameter of vascular wall was 2.10-2.90 mm,and there was no vascular spasm,bleeding,perforation or arterial dissection. Therefore,the model was successfully established.The difference of carotid artery damage among different groups was statistically significant(F=119.108,P=0.000).Compared with control group,the carotid artery damage of 3 thrombectomy groups was more serious(q=3.136,P=0.001;q=7.463,P=0.000;q=10.682,P=0.000).The carotid artery damage of the second and third thrombectomy group was more serious than the first group(q=3.330,P=0.000;q=8.160,P=0.000).The carotid artery damage of the third thrombectomy group was more serious than the second group(q=4.830,P=0.000).Optical microscope observation showed that with the increase of times of thrombectomy,carotid intimal injury was more extensive and intimal reaction was more severe.Scanning electron microscopy showed that with the increase of times of thrombectomy,the degree of carotid artery injury was increased.ConclusionsSolitaire stent may injure tunica intima,and with the increase of times of thrombectomy,the damage to vascular wall will increase.

Thrombectomy; Stents; Carotid arteries; Tunica intima; Angiography,digital subtraction;Models,animal

This study was supported by Scientific Research Plan Project of Tianjin Health Bureau(No.2014KZ132).

10.3969/j.issn.1672-6731.2017.11.008

天津市衛(wèi)生局科研計劃項目（項目編號：2014KZ132）

301700天津市武清區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科

宋曉東（Email：1261998270@qq.com）

2017-10-24）

中華醫(yī)學會神經(jīng)外科學分會第十七次學術會議征文通知

由中華醫(yī)學會、中華醫(yī)學會神經(jīng)外科學分會主辦，山西省醫(yī)學會、山西省人民醫(yī)院共同承辦的中華醫(yī)學會神經(jīng)外科學分會第十七次學術會議擬定于2018年9月13-15日在山西省太原市召開。屆時將邀請國內(nèi)外著名專家學者進行大會報告。歡迎全國同道積極參會，踴躍投稿。與會者將授予國家級繼續(xù)醫(yī)學教育Ⅰ類學分。

1.征文內(nèi)容 腦腫瘤、腦血管病、顱腦創(chuàng)傷、功能神經(jīng)外科、脊柱脊髓疾病、神經(jīng)介入、神經(jīng)內(nèi)鏡、小兒神經(jīng)外科、神經(jīng)重癥、神經(jīng)電生理學、護理學、轉(zhuǎn)化醫(yī)學、基礎理論研究與應用及其他相關內(nèi)容。

2.征文要求 尚未在國內(nèi)外公開發(fā)表的論文摘要1份，要求內(nèi)容科學性強、重點突出、統(tǒng)計數(shù)據(jù)準確可靠、結(jié)論恰當、文字通順精煉，字數(shù)800字，請按照目的、方法、結(jié)果和結(jié)論四部分格式書寫，并于文題下注明作者姓名（第一作者和通訊作者）、工作單位（精確到科室）、郵政編碼、聯(lián)系方式和Email地址。為確保投稿后的通訊效率，請第一作者或通訊作者直接投稿，不要請他人代投，盡量避免同一科研單位或科室的稿件通過一個用戶名投稿。

3.投稿方式 會議僅接受網(wǎng)絡投稿，請登錄會議網(wǎng)站cns2018.medmeeting.org，在線注冊并投稿。

4.截稿日期 2018年6月15日。

5.聯(lián)系方式 北京市東城區(qū)東四西大街42號中華醫(yī)學會學術會務部。郵政編碼：100710。聯(lián)系電話：（010）85158148，18612976547。Email：cnsmeeting@126.com，10075882@qq.com。詳情請登錄會議官方網(wǎng)址http://cns2018.medmeeting.org。