電凝血栓形成機(jī)制及其用于治療顱內(nèi)動(dòng)脈瘤研究進(jìn)展

吳 濤，朱 卿

(蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科，江蘇 蘇州 215004)

電凝法的雛形是“電穿刺法”，又稱(chēng)“電針?lè)ā?，即將金屬材質(zhì)穿刺針置入動(dòng)脈瘤腔后通以電流，致局部血栓形成而達(dá)到封閉目的，19世紀(jì)曾作為治療全身動(dòng)脈瘤的重要方式，后拓展至顱內(nèi)動(dòng)脈瘤，但受操作者經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)水平影響，術(shù)后患者常出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥[1]。Guglielmi等[2]于1991年提出電解可脫式彈簧圈(guglielmi detachable coil， GDC)，第1代GDC由不銹鋼導(dǎo)絲、鉑金微線圈及二者之間的解脫點(diǎn)構(gòu)成，通電后發(fā)生電化學(xué)腐蝕而熔斷解脫點(diǎn)，鉑金線圈作為電極陽(yáng)極吸附負(fù)電成分，形成局部血栓而發(fā)揮栓塞作用。至此，電凝血栓告別“電穿刺”而進(jìn)入GDC時(shí)代[3]；但電凝血栓形成后的即刻栓塞效果和對(duì)術(shù)后遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)率的影響尚未明確。本文對(duì)電凝血栓形成機(jī)制及其用于治療顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 電凝血栓形成機(jī)制及基礎(chǔ)研究

常津等[4]研究結(jié)果顯示，金屬合金制作的彈簧圈Cr18Ni9Ti的孔蝕電位高于Cr18Ni9,提示Ti元素可提高孔蝕電位水平；熔斷電量?jī)H在一定電流范圍(<3 mA)內(nèi)隨電流增高而增加，高電流反而可使熔斷電量下降。據(jù)此可知，電化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)度與電流大小并非呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，材料差異和線圈表面的鈍化反應(yīng)均可通過(guò)改變孔蝕電位水平而影響電化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)度[5]。

Han等[6]在顯微鏡下觀察包括鉑金裸圈、涂層線圈在內(nèi)17個(gè)GDC的電解脫分離過(guò)程，發(fā)現(xiàn)所有線圈表面均會(huì)產(chǎn)生氣泡，氣泡體積隨解脫時(shí)間而逐漸變大，但涂層線圈僅解脫點(diǎn)有氣泡形成，提示電解脫是漸進(jìn)反應(yīng)過(guò)程，線圈表面絕緣涂層對(duì)電化學(xué)反應(yīng)有相對(duì)充分的隔絕作用；人血清樣本的解脫點(diǎn)有褐色物質(zhì)沉積，可能是局部溫度升高導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性所致，與Jiang等[7]觀點(diǎn)相符。

Padolecchia等[8]對(duì)5例急性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者行診斷性血管造影，期間抽取24 ml動(dòng)脈血用于體外電解脫分組實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)通電GDC被血液成分包裹，未通電GDC則無(wú)血栓形成；通電90 s較通電30 s的GDC血栓形成更明顯，與Usami等[9]的結(jié)果一致。上述研究[8-9]結(jié)果均提示血栓形成效果與通電時(shí)間呈正相關(guān)，鉑金裸圈在未通電的體外實(shí)驗(yàn)中短期血栓形成效果較差；但是，體外實(shí)驗(yàn)與臨床實(shí)際治療過(guò)程并不完全符合。

Henkes等[10]根據(jù)Padolecchia等[8]的設(shè)計(jì)原則，更加詳細(xì)地評(píng)估了電凝血栓形成的不同影響因素，以驗(yàn)證靜止血液與流動(dòng)血液、是否抗凝、有無(wú)電流參與，以及裸圈、纖毛線圈、可變長(zhǎng)度電解脫線圈與體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)之間的血栓形成效果差異，結(jié)果顯示：①體內(nèi)試驗(yàn)中，血栓形成較體外實(shí)驗(yàn)更為顯著，可能與可持續(xù)獲得血栓形成所需成分有關(guān)；②除體內(nèi)肝素化試驗(yàn)幾乎無(wú)血栓形成外，其余線圈表面均有血栓形成；③人體抗凝試驗(yàn)提示阿司匹林可能有利于電凝血栓形成；④微纖毛線圈具有十分優(yōu)異的致栓性，原因可能在于其與血液的有效接觸面積較大[11]。Henkes等[10]則指出該研究的局限性：①體外實(shí)驗(yàn)中，人體血流動(dòng)力學(xué)因素被忽略，而靜止血液可對(duì)血栓形成產(chǎn)生影響，一方面有利于血栓沉著，而另一方面因缺少足夠反應(yīng)底物而影響血栓形成效率；②受試者是在長(zhǎng)時(shí)間壓力狀態(tài)下接受試驗(yàn)，血小板黏附性可能受到影響；③樣本量較少。

上述研究[8,10-11]結(jié)果提示，目前有關(guān)電凝血栓形成的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究依舊圍繞血栓形成的影響因素展開(kāi)，主要體現(xiàn)在彈簧圈材質(zhì)、涂層、有效接觸面積、電流、通電時(shí)間、抗凝及抗血小板藥物應(yīng)用、線圈表面鈍化性質(zhì)等方面，在一定程度上為電凝血栓形成提供了理論支持，但尚未徹底闡明電凝血栓形成的確切機(jī)制。

2 電凝血栓用于治療顱內(nèi)動(dòng)脈瘤

江裕華等[12]采用血管內(nèi)導(dǎo)絲電凝法治療5例穿支動(dòng)脈血泡樣動(dòng)脈瘤患者，均系微導(dǎo)管超選困難且造影確診為穿支動(dòng)脈血泡樣動(dòng)脈瘤，術(shù)中將微導(dǎo)管靠近瘤頸，再將Traxcess14微導(dǎo)絲置入動(dòng)脈瘤內(nèi)，按照連接支架推送導(dǎo)絲的方式將其連接到Solitaire電解脫系統(tǒng)，予以電壓4 V、電流1 mA電凝持續(xù)4 min后成功閉塞瘤體；術(shù)后平均隨訪10.4個(gè)月，未見(jiàn)動(dòng)脈瘤復(fù)發(fā)。江裕華等[12]提出電凝治療包括2個(gè)微觀過(guò)程：①血栓形成，一定范圍的恒流直流電可吸引血液中的負(fù)因子，誘導(dǎo)血栓形成；②血栓機(jī)化，通過(guò)電熱效應(yīng)促進(jìn)血栓形成，并進(jìn)一步導(dǎo)致血栓變性、機(jī)化，阻止纖維蛋白溶解過(guò)程，將新鮮血栓變成穩(wěn)定血栓，減少再破裂機(jī)會(huì)。但電凝過(guò)程中偶爾可見(jiàn)載瘤動(dòng)脈局部對(duì)比劑充盈缺損現(xiàn)象，常規(guī)栓塞則并無(wú)此現(xiàn)象，其是否為電流局部刺激載瘤血管使血管壁灼傷皺縮所致尚不得而知[13]。

本課題組前期采用微導(dǎo)絲電凝技術(shù)輔助治療10例顱內(nèi)動(dòng)脈瘤患者[14]，具體操作及治療效果如下：常規(guī)填塞過(guò)程中，當(dāng)無(wú)法繼續(xù)填入彈簧圈且瘤腔仍有顯影時(shí)，將微導(dǎo)管頭端置于瘤頸口，并將導(dǎo)電微導(dǎo)絲(SilverSpeed14或Traxcess14)送出微導(dǎo)管頭端接觸已填塞的彈簧圈，按解脫支架的方式連接Solitaire解脫器(NDS-2電凝盒)的導(dǎo)線，于9 V電壓、1 mA電流下通電，每2 min造影1次，直至動(dòng)脈瘤不顯影，術(shù)后即刻造影顯示10例均達(dá)到Raymond 1級(jí)；其中1例患者在電凝后發(fā)生出血，經(jīng)快速填塞彈簧圈治愈，1例因腦積水行引流術(shù)后并發(fā)顱內(nèi)感染而放棄治療，最終失訪；對(duì)9例隨訪3～7個(gè)月，未見(jiàn)動(dòng)脈瘤復(fù)發(fā)。電凝法的臨床效果與電凝血栓形成具有密不可分的關(guān)系。上述10例中,1例電凝后出現(xiàn)對(duì)比劑外滲，提示瘤體破裂出血，而其術(shù)前電凝參數(shù)與其他病例完全一致，提示出血可能與微導(dǎo)絲直接接觸動(dòng)脈瘤壁有關(guān)，但X線透視下無(wú)法確定這一點(diǎn)[14]。上述推測(cè)如果成立，則江裕華等[12]的方法的安全性值得商榷，因其提倡將微導(dǎo)絲保留在沒(méi)有填充材料的瘤腔內(nèi)而不接觸瘤壁，技術(shù)難度過(guò)高。另一方面，在恒定電壓與電流條件下，取得預(yù)期療效的電凝時(shí)長(zhǎng)似乎與動(dòng)脈瘤大小并不呈正相關(guān)，上述10例中，對(duì)最大徑為13.70 mm的病灶電凝時(shí)間僅2 min，而最大徑4.20 mm者卻需4 min；對(duì)10例進(jìn)行列表排序，發(fā)現(xiàn)3例最大徑≥7 mm的病灶電凝用時(shí)均為2 min，而7例最大徑<7 mm者用時(shí)需4 min[14]。從以上結(jié)果推測(cè)，電凝療效可能與動(dòng)脈瘤腔內(nèi)導(dǎo)電材料的暴露面積有關(guān)，這一觀點(diǎn)與Han等[6]對(duì)纖毛線圈的研究結(jié)果有相似之處，提示直接通過(guò)已經(jīng)填塞入瘤腔但尚未解脫的導(dǎo)電彈簧圈進(jìn)行電凝，理論上應(yīng)該效果更好，但目前尚無(wú)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

3 小結(jié)與展望

包括國(guó)際動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血試驗(yàn)(international subarachnoid aneurysm trial， ISAT)在內(nèi)的眾多實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)血管內(nèi)栓塞治療的整體效果優(yōu)于開(kāi)顱夾閉[15]，但較高的遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)率是其相對(duì)后者最明顯的劣勢(shì)之一[16]。主流觀點(diǎn)認(rèn)為決定治療效果的核心問(wèn)題是盡快形成瘤腔血栓并保持長(zhǎng)期穩(wěn)定[17]，故致密填塞是保證即刻治療效果的基礎(chǔ)[18]；但目前所有栓塞手段最高也僅能達(dá)到40%左右的瘤腔內(nèi)金屬填塞率[19]。包括水凝膠覆膜、可吸收共聚物涂層線圈在內(nèi)的新材料的發(fā)明均出于盡可能消除線圈間空隙和促進(jìn)血栓形成的需要[20]，但大樣本數(shù)據(jù)分析[21-22]并未提示采用涂層線圈可降低遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)率，具體原因尚不明確。理論上電凝致栓可封閉最小的間隙，是達(dá)到致密栓塞最經(jīng)濟(jì)、有效的手段，但對(duì)于至少應(yīng)達(dá)到何種彈簧圈填塞比例以及如何確定電壓與電流強(qiáng)度目前尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)答案。此外，理論上電流的電熱效應(yīng)可促進(jìn)血栓機(jī)化、穩(wěn)定，應(yīng)有助于降低治療后復(fù)發(fā)率；但隨著支架使用數(shù)量增多，隨之而來(lái)的雙聯(lián)抗血小板藥物及術(shù)中全身肝素化及人體自身纖維蛋白溶解機(jī)制對(duì)電凝致栓穩(wěn)定性的影響等問(wèn)題均需進(jìn)一步明確。

總之，如果動(dòng)脈內(nèi)微導(dǎo)絲電凝技術(shù)的可行性與有效性得到驗(yàn)證，將成為血管內(nèi)治療顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的重要補(bǔ)充手段，可在提高治療效果的同時(shí)減少?gòu)椈扇?、甚至支架的使用?shù)量，從而節(jié)省醫(yī)療資源，減輕患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。通過(guò)建立穩(wěn)定可靠的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤體外及動(dòng)物體內(nèi)模型，測(cè)定安全、有效的通電電壓、電流、時(shí)間等參數(shù)，比較電凝與常規(guī)彈簧圈栓塞血栓的病理差異，分析微導(dǎo)絲電凝對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的影響，并在上述基礎(chǔ)上通過(guò)體外血流動(dòng)力學(xué)模擬、進(jìn)而轉(zhuǎn)向在體實(shí)驗(yàn)，是較為可行的方向。