【摘要】：研究背景:升主動(dòng)脈瘤是指升主動(dòng)脈管壁局部異常擴(kuò)張至正常直徑1.5倍以上,易發(fā)生主動(dòng)脈破裂而致患者猝死。而升主動(dòng)脈是動(dòng)脈瘤最常發(fā)生的區(qū)域,據(jù)統(tǒng)計(jì)升主動(dòng)脈瘤約占所有胸主動(dòng)脈瘤的45%。目前,升主動(dòng)脈瘤的主要治療方法為體外循環(huán)下行升主動(dòng)脈置換術(shù),需要行開(kāi)胸手術(shù)和建立體外循環(huán),創(chuàng)傷較大,手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較高。而此類疾病好發(fā)于老年人,許多患者由于高齡及并存病等因素?zé)o法接受開(kāi)放手術(shù),若單純藥物保守治療,死亡率高達(dá)58%,升主動(dòng)脈擴(kuò)張病的微創(chuàng)治療問(wèn)題仍亟待解決。血管腔內(nèi)微創(chuàng)治療技術(shù)因其創(chuàng)傷小,死亡率及并發(fā)癥率低的優(yōu)勢(shì),目前已廣泛應(yīng)用于腹主動(dòng)脈、胸降主動(dòng)脈、主動(dòng)脈弓部擴(kuò)張性病變的微創(chuàng)治療,國(guó)內(nèi)外多家單位開(kāi)始探索將腔內(nèi)技術(shù)應(yīng)用于升主動(dòng)脈瘤的治療。然而,現(xiàn)有直管型移植物需要大于15mm的正常主動(dòng)脈管壁作為錨定區(qū),升主動(dòng)脈長(zhǎng)度相對(duì)較短,近端有冠狀動(dòng)脈,遠(yuǎn)端有弓上分支動(dòng)脈,常難以提供足夠的錨定區(qū)。再者,在升主動(dòng)脈搏動(dòng)性血流持續(xù)沖擊下,易發(fā)生移植物移位、內(nèi)漏等并發(fā)癥,對(duì)錨定區(qū)的要求更高。因此,既往用于胸降主動(dòng)脈的傳統(tǒng)移植物系統(tǒng)及相應(yīng)的技術(shù)方法并不適合升主動(dòng)脈瘤的形態(tài)學(xué)特征和血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)。由此,本課題提出一種填充型移植物的設(shè)計(jì):覆膜支架外附一個(gè)順應(yīng)性可填充球囊,填充劑注入球囊后,球囊擴(kuò)張順應(yīng)瘤腔形狀填滿瘤腔,填充劑固化后將移植物固定于瘤腔內(nèi),同時(shí)球囊填充瘤腔也起到密封瘤腔降低內(nèi)漏風(fēng)險(xiǎn)的作用。本研究擬在上述移植物設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下,研制新型升主動(dòng)脈瘤填充型移植物系統(tǒng),通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可行性,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其安全有效性。研究目的:(1)根據(jù)新的移植物設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)制作結(jié)構(gòu)功能完整的填充型移植物系統(tǒng),滿足升主動(dòng)脈瘤腔內(nèi)治療的需要;(2)在體外模型上完成體外模擬實(shí)驗(yàn),評(píng)估填充型移植物系統(tǒng)的可行性,初步驗(yàn)證填充型移植物可提供的錨定力不劣于傳統(tǒng)移植物;(3)構(gòu)建成熟的升主動(dòng)脈瘤大動(dòng)物模型,瘤體形態(tài)位置、錨定區(qū)長(zhǎng)度滿足填充型移植物系統(tǒng)的評(píng)估需要,動(dòng)物模型長(zhǎng)期穩(wěn)定;(4)完成填充型移植物系統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究,評(píng)估該移植物系統(tǒng)的安全有效性。研究方法:(1)填充型移植物系統(tǒng)的研制:以鎳鈦合金金屬絲為材料,制作螺旋型聚四氟乙烯覆膜支架和Z型環(huán)滌綸覆膜支架,以順應(yīng)性好耐磨的聚氨酯薄膜裁剪熱壓制作外附球囊,通過(guò)光固化樹(shù)脂膠水粘結(jié)制作移植物主體;在現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)移植物輸送系統(tǒng)的基礎(chǔ)上整合可脫解填充導(dǎo)管及后釋放裝置,并探索移植物壓縮安裝方法;以雙組份加成型液體硅橡膠為基礎(chǔ),調(diào)整基礎(chǔ)聚合物、補(bǔ)強(qiáng)填料、交聯(lián)劑的配比以及催化劑和催化活性調(diào)節(jié)劑的比例,在保持其力學(xué)性能的前提下,降低粘度,調(diào)整其固化時(shí)間,并混入金屬鉭粉使其具備顯影性,調(diào)整鉭粉的質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)獲得最適顯影性;(2)體外實(shí)驗(yàn)研究:等比例3D打印心臟主動(dòng)脈硅膠模型,在X線透視下經(jīng)心尖導(dǎo)入移植物系統(tǒng),完成定位、釋放、填充和撤出等完整的操作步驟,在X線、CT掃描和肉眼下觀察移植物位置、形態(tài)、管腔通暢程度,外附球囊填充瘤腔程度,瘤體有無(wú)殘腔,有無(wú)遮蓋冠脈開(kāi)口和弓上分支動(dòng)脈開(kāi)口。評(píng)價(jià)移植物導(dǎo)入是否順利、定位釋放是否準(zhǔn)確、輸送系統(tǒng)脫解回撤是否順利;填充過(guò)程是否簡(jiǎn)便可控,填充通路是否緊密無(wú)泄漏,填充結(jié)束后填充導(dǎo)管脫解是否順利。進(jìn)一步利用拉力計(jì)測(cè)試對(duì)比填充型移植物與不同放大率的直管型移植物在升主動(dòng)脈瘤模型上的極限抗位移力。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)評(píng)估填充型移植物系統(tǒng)的可行性;(3)升主動(dòng)脈瘤動(dòng)物模型的構(gòu)建:選擇健康成年家豬作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,全麻下在升主動(dòng)脈前側(cè)壁縫合經(jīng)戊二醛去抗原處理的牛心包補(bǔ)片,補(bǔ)片形成瘤袋狀,側(cè)壁阻斷下剪除瘤袋內(nèi)管壁組織,縫合牛心包切口形成動(dòng)脈瘤。術(shù)中造影觀察瘤體形態(tài),術(shù)后超聲檢查瘤體內(nèi)血流速度,CTA隨訪觀察瘤體動(dòng)態(tài)變化,測(cè)量瘤體直徑、遠(yuǎn)近端錨定區(qū)等指標(biāo),評(píng)價(jià)該模型是否可用于驗(yàn)證填充型移植物的安全有效性;(4)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究:采用健康成年家豬另行構(gòu)建升主動(dòng)脈瘤模型,成功建模后,經(jīng)心尖導(dǎo)入釋放填充型移植物治療升主動(dòng)脈瘤,術(shù)中造影觀察填充型移植物是否移位,瘤體是否隔絕完全無(wú)內(nèi)漏,重要分支血管是否通暢,術(shù)后對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨訪觀察,CTA檢查觀察隨訪期瘤體、移植物變化情況,心臟超聲評(píng)估主動(dòng)脈瓣膜功能和心功能,最后行大體解剖和病理觀察,評(píng)價(jià)該移植物系統(tǒng)在圍手術(shù)期和隨訪期的安全有效性。結(jié)果:(1)獲得結(jié)構(gòu)完整的填充型移植物樣品,直徑為30mm、35mm,長(zhǎng)度為25mm,球囊充盈后初始直徑為40mm;獲得改進(jìn)的輸送系統(tǒng),集成了填充通道、后釋放裝置等相關(guān)功能組件;獲得新型雙組份加成型液體硅橡膠,粘度降低為A組分27.1 mPa.s,B組分42.2 mPa.s,固化后力學(xué)性能為拉伸強(qiáng)度1.05 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率110%,撕裂強(qiáng)度3.13 kN/m,滿足填充型移植物系統(tǒng)的使用;確定混入金屬鉭粉質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為1g/ml可獲得良好的顯影性;(2)在體外模型上成功完成導(dǎo)入、釋放、填充和回撤的過(guò)程。移植物位置形態(tài)良好,擴(kuò)張完全;外附球囊外膜完好,順應(yīng)瘤腔形狀充滿瘤腔,不遮蓋冠脈開(kāi)口和弓上分支動(dòng)脈開(kāi)口;填充過(guò)程順利,填充時(shí)間為2.3±0.9 min,填充劑使用量為7.8±2.7 ml。在體外模型上,填充型移植物極限抗位移力高于放大率為6.7%的直管型移植物組(20.7±3.0N vs 3.95±0.7N)和放大率為16.7%的直管型移植物組(20.7±3.0N vs6.55±1.3N),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p0.01);(3)采用牛心包縫合法,12頭健康家豬中10頭家豬成功建立升主動(dòng)脈瘤模型。瘤口直徑為22.6±5.2mm,近端錨定區(qū)長(zhǎng)度為10.7±3.1mm,遠(yuǎn)端錨定區(qū)長(zhǎng)度為1.0±1.3mm。術(shù)前升主動(dòng)脈中段直徑為26.43±1.52 mm,建模手術(shù)成功后升主動(dòng)脈瘤直徑為46.62±1.95mm(p0.05),為正常升主動(dòng)脈的1.77倍。隨訪期CT示瘤體輕微增大,大體解剖觀察內(nèi)壁光滑與自體主動(dòng)脈管腔相似,HE染色顯示心包補(bǔ)片被成纖維細(xì)胞及膠原纖維覆蓋,腔面被覆新生內(nèi)皮細(xì)胞。隨訪期實(shí)驗(yàn)動(dòng)物心功能無(wú)明顯變化;(4)另取健康家豬建模成功獲得12頭升主動(dòng)脈瘤模型動(dòng)物,此12頭模型動(dòng)物中8頭成功完成填充型移植物的腔內(nèi)治療并存活,其余4頭情況為:2頭動(dòng)物移植物向遠(yuǎn)心端移位至主動(dòng)脈弓部,1頭動(dòng)物移植物遮蓋左冠狀動(dòng)脈導(dǎo)致室顫死亡,1頭動(dòng)物移植物釋放后關(guān)胸過(guò)程中麻醉意外死亡。存活動(dòng)物術(shù)后及隨訪期間移植物未發(fā)生移位,動(dòng)脈瘤無(wú)內(nèi)漏,直徑未再增大(47.2±4.0 vs 48.3±2.4,P=0.218),弓上分支動(dòng)脈及冠脈通暢,超聲示主動(dòng)脈瓣膜功能正常,升主動(dòng)脈內(nèi)血流速度、心功能未發(fā)生明顯變化。大體解剖及病理觀察可見(jiàn)管壁內(nèi)皮完整,無(wú)損傷。掃面電鏡觀察可見(jiàn)移植物內(nèi)表面被覆纖維組織。結(jié)論:新型填充型移植物系統(tǒng)治療升主動(dòng)脈瘤初步驗(yàn)證是可行的,可成功用于治療遠(yuǎn)近端錨定區(qū)不足的升主動(dòng)脈瘤模型動(dòng)物,圍手術(shù)期及短期隨訪結(jié)果較為理想,初步證實(shí)了該移植物系統(tǒng)的安全有效性。本移植物系統(tǒng)的研制及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究將為升主動(dòng)脈瘤的腔內(nèi)治療提供新的思路,為將來(lái)開(kāi)展臨床試驗(yàn)研究提供參考,但仍需針對(duì)不足進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。
【圖文】：

沒(méi)有對(duì)構(gòu)型和錨定方法提出較大改動(dòng)，故在使用范圍上局限于極少數(shù)有足夠錨定的夾層、假性動(dòng)脈瘤、主動(dòng)脈潰瘍、壁間血腫及破裂升主動(dòng)脈的病例[16, 18-23]，升主動(dòng)脈瘤的患者常錨定區(qū)不足，，其腔內(nèi)治療報(bào)道較為少見(jiàn)。本部分研究將在上述新的設(shè)計(jì)理念下，研制填充型移植物、配套輸送系統(tǒng)及填充劑，以期實(shí)現(xiàn)升主動(dòng)脈瘤的完全腔內(nèi)治療，為升主動(dòng)脈瘤的治療提供新的治療策略和新器具，進(jìn)一步提高此類疾病的治療水平。一、材料與方法填充型移植物系統(tǒng)主要由填充型移植物、輸送系統(tǒng)和填充劑組成。移植物由內(nèi)部覆膜支架和外附球囊構(gòu)成，球囊采用醫(yī)用超薄聚氨酯薄膜剪裁加工制作，覆膜支架為鎳鈦合金絲制作金屬支架，將滌綸膜縫制于金屬支架，或?qū)⑴蝮w聚四氟乙烯（ePTFE）薄膜熱壓于金屬支架內(nèi)外表面。輸送系統(tǒng)除常規(guī)的導(dǎo)引導(dǎo)絲通道、沖洗管道、推送桿、外鞘、內(nèi)芯和錐形頭外，還需設(shè)計(jì)制作用于注入填充劑的填充通道、填充導(dǎo)管等組件。填充劑擬基于加成型液體硅橡膠改進(jìn)配方，制作達(dá)到移植物使用要求的填充材料。

海軍軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文面上設(shè)計(jì)帶有突起的圓柱。同時(shí)在圓柱體面上均勻分布圓孔，其主要目的是在加熱定型過(guò)程中使支架金屬絲受熱均勻。借助目前的3D打印技術(shù)，將設(shè)計(jì)的工裝進(jìn)行制作，材料為不銹鋼。打印完成后的實(shí)物如圖 1-2A 所示。2）支架定型：將鎳鈦合金絲按照設(shè)計(jì)參數(shù)纏繞于定型工裝上，然后放置高溫爐中進(jìn)行多長(zhǎng)熱定型，目的使鎳鈦合金絲保持其形狀。定型后的支架絲如圖 1-2B 所示。3）支架覆膜：使用高溫?zé)釅汗に噷釅憾ㄐ秃箧団伜辖鹁幹浦Ъ芙z套于光滑圓柱上，然后在高溫環(huán)境下進(jìn)行多層的覆膜熱壓，使各層 PTEF 膜粘結(jié)在一起形成。最后進(jìn)行局部的修剪，形成完整的的覆膜支架，管壁厚度為 0.4mm，如圖 1-2C 所示。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R654.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 張學(xué)民;高鵬;莫安勝;孫占國(guó);何長(zhǎng)順;張小明;;累及升主動(dòng)脈的多發(fā)潰瘍的腔內(nèi)治療二例[J];中華普通外科雜志;2015年12期

2 張U

本文編號(hào)：2596692