药物洗脱支架的力学性能分析与优化设计
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第42卷㊀第4期2023年㊀8月北京生物医学工程BeijingBiomedicalEngineeringVol 42㊀No 4August㊀2023㊃综㊀述㊃基金项目:四川省科技厅项目(2021YFS0163㊁2021YFS0161)㊁四川大学华西医院1 3 5高端人才项目(ZYGD18027)资助作者单位:1㊀四川大学力学科学与工程系四川省生物力学工程实验室(成都㊀610065)2㊀四川大学华西医院肾脏内科(成都㊀610041)通信作者:陈宇,教授㊂E⁃mail:yu_chen@scu edu cn静脉支架力学性能的研究现状甘宇雄1㊀王昭力1㊀于洋2㊀张春乐2㊀陈宇1摘㊀要㊀静脉狭窄是一种常见的病理状态,经皮腔内支架植入是当前的主要治疗手段,其本质是支架提供适配的力学性能使得静脉恢复正常生理状态㊂但目前存在忽略动脉与静脉差异,使用动脉支架进行静脉狭窄治疗的问题,其治疗效果不佳甚至引起诸多并发症㊂本文简要介绍了目前静脉支架制造的常见设计与产品,总结了静脉支架研究中被重点关注的各项力学性能及其所受不同设计的影响,包括径向支撑力㊁慢性外扩力㊁单向抗压力㊁径向抗压力㊁柔顺性㊁径向回缩㊁轴向短缩,最后结合静脉血管和静脉狭窄的特殊性对相应力学性能要求进行了提炼概括㊂关键词㊀静脉;支架;力学性能;径向支撑力;柔顺性DOI:10 3969/j.issn.1002-3208 2023 04 014.中图分类号㊀R318 01㊀㊀文献标志码㊀A㊀㊀文章编号㊀1002-3208(2023)04-0419-08本文著录格式㊀甘宇雄,王昭力,于洋,等.静脉支架力学性能的研究现状[J].北京生物医学工程,2023,42(4):419-426.GANYuxiong,WANGZhaoli,YUYang,etal.Researchstatusofmechanicalpropertiesofvenousstents[J].BeijingBiomedicalEngineering,2023,42(4):419-426.ResearchstatusofmechanicalpropertiesofvenousstentsGANYuxiong1,WANGZhaoli1,YUYang2,ZHANGChunle2,CHENYu11㊀KeyLaboratoryforBiomechanicalEngineeringofSichuanProvince,DepartmentofAppliedMechanics,SichuanUniversity,Chengdu㊀610065;2㊀DepartmentofNephrology,WestChinaHospitalofSichuanUniversity,Chengdu㊀610041Correspondingauthor:CHENYu(E⁃mail:yu_chen@scu edu cn)ʌAbstractɔ㊀Venousstenosisisacommonpathologicalcondition,whichcandirectlyleadtoaseriesofabnormalsymptomsorhinderhemodialysistreatment,threateningpatients lives.Differentcausescauseveinstenosisindifferentpartsofthehumanbody.Amongmanytreatmentmethodsforveinstenosis,percutaneousendovascularstentimplantationisthemaintreatmentmethod.Theessenceofstentimplantationtherapyisthatthestentprovidesappropriatemechanicalpropertiestorestorethenormalphysiologicalstateofthevein.However,atpresent,theproblemofusingarterystentstotreatvenousstenosisisignored,andthetherapeuticeffectisnotgoodorevencausescomplications.Inthisarticle,stentmanufacturecommondesignsareintroduced,andtheveinstentresearchfocusedonthemechanicalproperties,includingradialforce,chronicoutwardforce,crushresistiveforce,radialresistiveforce,flexibility,recoil,foreshortening,issummarized.Andcombinedwiththeparticularityofveinandveinstenosisofinduction,thecorrespondingmechanicalpropertyrequirementsforthemakeimprovementarealsoprovidedforveinstent.ʌKeywordsɔ㊀vein;stent;mechanicalproperty;radialsupportforce;flexibility0㊀引言静脉狭窄在人体内十分常见,不同程度的狭窄甚至阻塞将导致肿胀㊁疼痛㊁溃疡㊁静脉性跛行等一系列症状[1-2]㊂在约占我国血管外科疾病发生量60%的静脉疾病中,静脉狭窄是其中普遍的病理状态[3]㊂例如,在慢性静脉疾病中,静脉狭窄被认为是导致疾病发生发展的主要原因[4-5];进行血液透析的肾病患者因透析过程中的各因素,也往往发生静脉狭窄,其直接导致相关侧手臂肿胀㊁瘘管血流不良等问题,从而影响透析效果[6-9]㊂根据发病机制差异,可将静脉狭窄分为不同类型,其共同治疗目标都是恢复静脉的正常生理状态与功能㊂由肿瘤等恶性病因导致的狭窄或堵塞,可进行化学药物治疗或放射治疗[10-11];慢性静脉疾病中,某些原发性狭窄也可通过压迫等方式进行保守治疗或采取开放手术实施移除或阻断[5,10,12]㊂但以上方式都存在缺陷:化疗㊁放疗所需时间长,易产生并发症加剧患者症状[11,13];保守治疗仅对部分狭窄有一定效果[14];开放手术创伤大㊁风险高㊁术式复杂[10,14];且针对血液透析患者动静脉内瘘相关狭窄而言,以上方式均无较好疗效[7,15]㊂血管内介入微创手术则提供了更好的选择,良好地弥补了以上不足㊂主要包括经皮腔内血管成形术(percutaneoustransluminalangioplasty,PTA)和经皮腔内支架植入(percutaneoustransluminalstenting,PTS),但静脉PTA存在缺陷,因此PTS是当前治疗静脉狭窄,尤其是动静脉内瘘相关静脉狭窄的重要方式[8,16-18]㊂在血管狭窄相关研究中,最初的关注点在动脉病变上,上述PTA㊁PTS均源于动脉狭窄治疗,这导致了目前直接使用针对动脉狭窄研发的支架进行静脉狭窄治疗的问题[17,19-21]㊂由于动脉与静脉力学特性迥然相异,使用动脉支架进行静脉病变治疗,会发生因各方面不适配引发的效果不佳甚至并发症[17,20-21]㊂所以,结合静脉血管和静脉狭窄特点,在静脉支架的研发过程中赋予其针对性的力学性能在当前尤为重要,对于优化其临床性能有重大意义㊂本文对目前静脉支架研究中主要关注的力学性能进行综述,附以影响其表现的相关支架设计介绍,并结合静脉相较于动脉㊁静脉狭窄相较于动脉狭窄的差异,提出理想静脉支架应具有的各项力学性能,以期为静脉支架研发制造的进一步发展提供参考意见㊂1㊀常见静脉支架设计与产品支架植入治疗静脉狭窄的本质是支架提供合适力学性能以使静脉恢复正常生理状态,而支架的力学性能表现主要基于其设计制造的选择,同时不同设计的出发点建立在血管基本结构之上㊂基于血管结构和产品目标,支架设计制作考虑项大致为:材料㊁原料样式㊁加工成型方法㊁几何构型㊁扩张方式[22-23],各项常见设计见表1㊂表1㊀支架各方面常见设计Table1㊀Commondesignsofstents支架设计常见种类材料(material)316L不锈钢㊁钴基合金㊁镍钛合金原料样式(rawmaterialform)线材㊁管材㊁板材加工成型方法(fabrication)编织㊁卷取㊁针织㊁激光切割㊁光化学刻蚀几何构型(geometry)开孔㊁闭孔㊁分段㊁人字形㊁菱形㊁Z形扩张方式(expansion)球囊扩张㊁自扩张在实际生产中,以上各项间存在相互制约的关系,支架制作不能直接从中进行自由组合㊂如选定自扩张方式,则最好选用镍钛合金为制作材料,因为其符合自扩张方式要求的大屈服强度和小弹性模量;计划采用卷取或编织的加工成型方式,则要求原料样式为线材;管材则一般使用激光切割进行加工;构型方面,编织方式制成的支架在几何构型上也自然为编织型[22]㊂目前进行静脉支架植入使用的常见市场产品有BostonScientific公司的WallstentTM支架与VICIVENOUS®支架㊁COOK公司的Zilver®VenaTM支架㊁Bard公司的Venovo®支架㊁Optimed公司的Sinus⁃Venous与Sinus⁃Obliquus支架㊁Medtronic公司的ABRE支架系统,各产品具体如图1所示㊂2㊀静脉支架力学性能总结既往研究,静脉支架上关注的力学性能包括径向支撑力㊁慢性外扩力㊁单向抗压力㊁径向抗压力㊁柔顺性㊁径向回缩㊁轴向短缩等[16,18,20-21],见图2㊂临床应用中,静脉支架在上述力学性能方面的表㊃024㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷图1㊀各支架产品示意图Figure1㊀Diagramsofstentproducts现受到支架设计制作中综合因素影响㊂其中 径向支撑力 在不同情景下具有不同含义㊂在球囊扩张支架中,径向支撑力往往指扩张完成后抵御后续压迫的支撑力,是 径向强度 在球囊扩张支架语境下所主要指代的力学性能;而在自扩张支架中,径向支撑力则指代支架在相应外径下产生的进行扩张或响应压缩的支撑力,在扩张阶段表现为慢性外扩力(chronicoutwardforce),在被压缩阶段表现为径向抗压力(radialresistiveforce),因此自扩张支架的 径向强度 相应涵盖这两方面的力学性能[24-25]㊂2 1㊀径向外扩力径向外扩力(radialoutwardforce),指支架膨胀过程中支架施加于血管壁,使其扩张的周向力,该力与单向抗压力㊁径向抗压力都属于静脉支架的径向强度性能[18,20]㊂球囊扩张支架在扩张阶段中产生的外扩力主要由球囊膨胀决定,而自扩张支架的径向外扩力,即慢性外扩力,由支架属性综合影响,因此有关径向外扩力的研究主要集中在自扩张支架领域㊂慢性外扩力是Duerig等[26]在2000年针对具有超弹性形状记忆特性的镍钛合金自扩张支架首次提出的力学性能,指支架与血管壁接触后,在其恢复原有直径的行为下而产生的环向外扩张力㊂针对慢性外扩力,研究中所采取的评价方式一般为沿周向压缩支架至一定程度,卸载载荷后测量其扩张过程中在不同径向比例处对测量仪器的压力㊂如Dabir等[18]通过使用RX-650仪器将不同静脉支架从无约束的14mm直径状态压缩至4mm直径,而后使支架以0 5mm/s的径向速度完全扩张,测量其在30%㊁50%㊁80%㊁90%直径处施力㊂根据支架支柱密度大小,支架可被分为开孔支架和闭孔支架,其中闭孔支架拥有较小的支柱间自由区域,具有更大刚性,因此提供了更好的慢性外扩力[18,20,22]㊂其中一项实验[18]中,针对一款同时具备闭孔节段与开孔节段两种设计的支架进行了测试,结果显示闭孔节段较开孔节段,在不同直径处的慢性外扩力均高出约47%㊂并且,支架的周向厚度与径向厚度也都直接影响到其慢性外扩力,相比之下,周向厚度影响更大,能对压力进行更精确的控制[27]㊂2 2㊀单向抗压力单向抗压力(crushresistiveforce),指支架扩张后,在受特定单独径向压迫下产生的反作用力[18]㊂该力学性能在动脉支架中通常不会被重点关注,但在治疗静脉狭窄的支架中,其被视为重要径向强度性能之一[18,21,28]㊂针对单向抗压力,研究人员通常采用致使支架局部塌陷的方式进行测量评价㊂在Hejazi等[28]的比较实验中,利用铁砧在支架中部施压,使支架发生不同程度变形,得到其单向抗压力的测量值㊂由于静脉狭窄的特殊性,已有研究中对单向抗压力的比较相对更加全面㊂在支架材料方面,有研究选取不锈钢以及镍钛合金制成的支架进行测试,发现各支架的单向抗压力随局部施压点径向位移与支架直径比例的增大而线性增长,其中不锈钢材质的支架在抵抗局部塌陷时提供了更好的性能,且闭孔设计Z形孔室较开孔设计编织结构的支架拥有㊃124㊃第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀甘宇雄,等:静脉支架力学性能的研究现状图2㊀静脉植入支架后简略力示意图Figure2㊀Briefforcediagramsofstentedvein更好单向抗压力[28]㊂此外,也有研究证明,自扩张支架较球囊扩张支架抵御局部压迫能力更佳[29]㊂加工成型工艺上,一般认为多股单丝编织制作的编织结构支架抗压性能较差,而经激光蚀刻制作的支架相对较好[30]㊂但在一项对比各类商业支架的实验中,使用编织方式加工而成Wallstent支架的单向抗压力明显高于其余5类激光切割制成的支架,而另一款激光切割支架也仅在两者都压缩至小于原直径60%情况下,支架单向抗压力才高于Wallstent支架[18]㊂因此,成型工艺对支架单向抗压力的影响还需进一步研究㊂2 3㊀径向抗压力径向抗压力指支架扩张至自身与血管壁间达平衡后,在受周向压迫下产生的反作用力[18]㊂ 径向抗压力 一般被使用在自扩张支架领域,但球囊扩张支架的径向支撑力实质上也与径向抗压力一致,本文统一使用 径向抗压力 进行指代㊂由于支架设计的不同选择,使用不锈钢等制成的球囊扩张支架可能会因为载荷过大发生塑性变形而塌陷,但使用镍钛合金或钴基合金编织制成的自扩张支架则没有这种特性,其经历大幅度变形后仍具有回复原有形状的能力,因此测量支架径向抗压性能的方法在球囊扩张支架与自扩张支架间有所不同[31-32]㊂基于以往研究,已有ISO25539标准与YY/T1660标准[33-34]提供了球囊扩张支架相关径向力测量建议㊂一般采用上下平行板或周向方式对球囊扩张后的支架加载荷载,至支架达到临床相关变形量或直径减少50%,测量其径向力以表示象征其抗挤压径向强度的抗压力㊂也有如Kim等[35]采用RX515对扩张完毕的支架进行分步且不同速度的周向施压,使支架被压缩至不同直径下进行测量㊂而自扩张支架一般通过对扩张到工作直径的支架进行周向加压,测量其被压缩到不同比例处的径向力作为径向抗压力㊂同样,在针对静脉的自扩张支架研究中也采取了类似的周向均匀施压方式进行径向抗压力评价[18,28]㊂径向抗压力的功能为维持血管通畅,避免支架植入后发生再狭窄,这一点在静脉上尤为关键[6,36]㊂支架植入后再狭窄体现在支架上,一般为支架扩张后的径向回缩(recoil),而径向回缩主要和血管作用于支架的压力有关,因此支架径向抗压力与支架径向回缩直接相关㊂在过去关于径向抗压力的研究中,研究人员发现同一支架属性上径向抗压力与单向抗压力的强弱在多数情况下相符,但也有部分特例㊂如球囊扩张与自扩张,镍钛合金和埃尔吉洛伊非磁性合金(钴基合金),闭孔设计与开孔设计㊁菱形孔室与人字形㊃224㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷孔室等比较中,都表现为前者较后者的径向抗压力与单向抗压力更出色[18,23,28-29,37]㊂然而,在比较编织结构和Z形结构支架的实验中,却发现与之不同的结果:尽管编织结构为开孔设计,而Z形结构为闭孔设计,且前者单向抗压力弱于后者,但编织支架较Z形支架拥有更强的径向抗压力[28]㊂不过,这个结果依赖于支架轴向的牢固固定,因为在无轴向固定时,编织支架的径向抗压力将大幅降低[22]㊂此外,也可通过适当加大植入支架的尺寸,提供更大的径向抗压力以避免径向回缩[28]㊂2 4㊀柔顺性柔顺性(flexibility),指支架柔韧程度,支架上其表现与刚性表现相反㊂在支架制造中,柔顺性与单向抗压力类似,在动脉支架中没有得到重视,但在静脉支架中其拥有重要意义[20]㊂与以上属于径向强度的力学性能不同,柔顺性的测量评估通常使用三点弯曲的方式,通过确定室温下力-位移曲线的斜率来评估支架的柔顺性[35,38]㊂因为大刚度支架往往提供更好抗压性,因此在研究中柔顺性的大小多与抗压性能强弱相反㊂如李丹[30]针对编织结构和激光切割支架的实验证明单向抗压力更小的编织结构具有更好柔顺性;Hejazi等[28]的实验证明镍钛合金支架柔顺性高于不锈钢材料支架的结论;Dabir等[18]的实验发现开孔结构的支架较闭孔结构支架更灵活㊂此外,在扩张方式层面,自扩张支架在临床上也被认为较球囊扩张支架具备更优秀的柔顺性[39]㊂在上文对支架设计互相制约的描述中,自扩张支架的材料更多采用镍钛合金和编织成型进行制造,而球囊扩张支架则更多采用刚性更大㊁塑性更强的不锈钢材料与激光切割成型,这应该是自扩张支架柔顺性强于球囊扩张支架的更深层次因素㊂2 5㊀轴向短缩轴向短缩(foreshortening),指支架扩张过程中在轴向上发生的缩短变形㊂从临床中支架的植入发现,支架的轴向短缩相当重要,如果支架发生较大回缩,那将导致支架部署定位的误差,无法对狭窄病变处精准覆盖而导致疗效降低[20-21,40]㊂在以往的研究中,支架轴向短缩程度被认为主要取决于支架的制作与设计[41-42]㊂因此针对轴向短缩方面,静脉支架可参考在动脉支架中的研究结论㊂支架轴向短缩的测量方法根据扩张方式的不同有所差异㊂球囊扩张支架一般采用使用球囊膨胀到目标直径值,保持球囊30s左右,待支架变形稳定后撤出球囊,测量其径向回缩量,而自扩张支架则在其不同部署阶段进行回缩量测量[28,41]㊂在支架制作和设计方面,Lim等[43]认为闭孔结构的支架往往具有更大程度的轴向短缩㊂具体到孔室几何结构,有研究发现菱形构型支架的轴向短缩程度相对较大,人字形支架稍小,而采用Z形几何结构的支架拥有三者中最小的轴向短缩[28,41]㊂上述力学性能概括了目前静脉支架研发所关注的主要力学性能,其在静脉狭窄PTS治疗中发挥着核心作用,但在比较不同设计对特定力学性能影响的研究中却存在一定问题㊂支架力学性能的比较实验有两个关键点,一是数值的测量,目前研究中一般采取体外实验㊁有限元模拟或者将两者结合的方法进行力学性能的评价,这在现有条件下对支架工作环境和条件进行了模拟;二是不同设计的单一变量控制,这在当前静脉支架研究中没有得到应有的重视,现有的实验大多将含有多方面差异设计的支架进行平行测量比较,这显然无法得到单项设计差异对支架力学性能的准确影响㊂这很大程度上是现有支架产品以及经济方面的局限性所致,所以在后续研究中,或许可以考虑在数值模拟上实现测试中设计项单一变量控制的对照实验㊂3㊀静脉支架特异性力学要求不同的设计赋予支架不同的力学性能,而能否有效治疗目标狭窄,则取决于该力学性能是否符合目标静脉狭窄的特异性需求㊂动脉与静脉在结构与生理条件等方面存在巨大差异,相应地对静脉支架提出了不同于面向动脉病变治疗的要求,此外,各类静脉狭窄类型的不同,如发生部位㊁狭窄机制等,也要求针对治疗该类狭窄的静脉支架需要满足相应特性[17]㊂对此,相较于动脉支架,理想静脉支架应注重以下力学性能㊂3 1㊀更强且更精确的径向外扩力人体内动脉与静脉具有不同的血压值,静脉血压远低于动脉的血压㊂在这种情况下,静脉内的周向壁应力相应更低,为了保持良好地锚定在目标节段,这要求针对静脉植入的支架需具备较动脉支架更大的径向外扩力以进行补偿[16,21]㊂另外,近年有研究发现,与动脉相比,静脉血管壁具有在轴向上更㊃324㊃第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀甘宇雄,等:静脉支架力学性能的研究现状高的杨氏模量和轴向与径向上更高的泊松比,这表明在支架扩张的过程中,扩张段静脉血管会由于支架施加的压力产生更明显的泊松效应,导致支撑段轴向长度回缩,可能导致周边健康静脉因继发性泊松效应(静脉周边段径向回缩率约为动脉周边段的6倍)而发生狭窄,这也要求静脉专用支架提供的外扩力更加精确[44]㊂3 2㊀充足的单向抗压力静脉狭窄中有相当一部分是由于外源性局部压迫而发生血管狭窄甚至阻塞㊂其中患者基数较大的May⁃Thurner综合征,又称Cockett综合征,是一种特殊类型的静脉疾病,其病因是患者髂静脉受外部压迫,因此导致下肢静脉回流障碍从而引起一系列临床症状,临床上常见于左髂静脉受到右髂动脉的压迫[12]㊂该类静脉狭窄的特点为局部压迫导致狭窄发生,因此针对该类病因的静脉支架在力学性能上应重点关注单向抗压力,这是在动脉支架研发中不曾被关注的目标[16,18,28]㊂3 3㊀更强的径向抗压力血管阻塞的另一主要因素是血管内血栓形成㊂在由血栓导致的狭窄问题上,动脉即便形成血栓也仍保持清晰的管状,但静脉在慢性血栓阶段往往会发生纤维回缩导致血管形状改变,而且在支架于狭窄处扩张后,静脉壁内纤维组织或网状结构还将产生一定强度的反冲力,因此需要静脉支架提供更优抗压力性能[20,21,28]㊂而且有研究观察到,当建立有动静脉内瘘的透析患者发生中央静脉狭窄,在对其进行单独PTA治疗后,其管壁往往会发生弹性回缩而导致该段中心静脉再狭窄,因此需要在PTA治疗中联合PTS治疗,且支架需要提供相应更强的径向抗压力[6,8,16]㊂3 4㊀更大的柔顺性相对于动脉狭窄,静脉狭窄还会更多地在人体大幅度活动部位发生㊂如在髋部周围静脉发生的狭窄中,该处植入的支架直接受到人体运动时的作用,具有大刚性的动脉支架往往会因此限制血管形态的正常变化,甚至发生折裂等㊂而在静脉内血栓形成后,其可能引发的血栓后综合征也对支架治疗有其特殊要求㊂因为其也常发生在可弯折的人体灵活部位,如髂外静脉与股静脉段,所以支架的柔顺性应被纳入静脉支架制造过程的重点考虑范畴[45]㊂3 5㊀更大的顺应性与疲劳强度动静脉的血管差异还体现在两者的顺应性上,其中静脉作为容量血管,具有远大于动脉的顺应性特征[46]㊂因此,在扩张方式的选择上,静脉支架更适合采用具有更大扩张范围的自扩张形式,以及加工成型方面较激光切割加工,顺应性上更匹配静脉的编织成型[21,28]㊂并且,整体而言,相对于动脉狭窄疾病,静脉疾病还有另一个共同特征,即患病人群在统计上表现出更为年轻的特点,这要求静脉支架需要提供足够的耐疲劳性能[20]㊂需要注意的是,以上特征无法全面出色地兼容于一款静脉支架㊂静脉支架的制作中,静脉特点所要求的力学性能是普遍性要求,但特定静脉狭窄的需求须根据具体病症单独考虑㊂尤其是静脉中尤为显著的支架柔顺性㊁顺应性与径向强度的矛盾㊂柔顺性与径向强度的冲突在上文柔顺性部分已作表述,这种矛盾使得血栓后综合征及与之类似的静脉狭窄难以得到有效治疗,因为该类病变为刚性,要求支架具备充足的径向强度,但其又常出现在人体的活动部位,因此同时要求支架具有良好的柔顺性㊂该问题现常通过节段式支架解决,但节段的安排等又可能导致新的问题㊂另一方面,在支架与血管间顺应性须匹配的要求下,静脉大顺应性特点需要支架具备较大顺应性,而在中心静脉狭窄中,常见管内纤维组织或网状结构产生反冲,需要充足径向抗压力进行抵抗,但较大顺应性和较强径向抗压力间却存在一定的不协调关系[42]㊂并且,在支架植入治疗中更普遍要求的支架部署精度,也与静脉支架的高径向强度与大柔顺性要求有一定的矛盾,尤其是柔顺性较好带来的支架长度变化,十分影响支架的精准部署,如典型的钴基合金编织支架Wallstent,其提供了良好的壁面径向覆盖和柔顺性,但其扩张时的长度缩短十分影响部署[20]㊂由此可见,静脉狭窄治疗中所存在的各异静脉血管特性与特定静脉狭窄特性,可能会对静脉支架提出冲突性的力学性能要求,这将是在静脉支架研发中很长时间内与之伴随的重大挑战㊂4㊀总结与展望当前,经皮腔内支架植入是针对诸多静脉狭窄疾病的重要治疗方式,其在一定程度上弥补了以往治疗手段的缺陷㊂但仍存在忽视静脉及其狭窄特㊃424㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷点,直接使用动脉支架治疗静脉疾病的不足㊂同时,针对过去的支架研究,已提炼出静脉支架研发重点关注的力学性能以及静脉相对动脉差异所需要的理想支架相关要求㊂因此在静脉支架的进一步研发中,应当从静脉和静脉狭窄的特点出发,同时考虑到两者的内在冲突,选用合适的设计,赋予支架应对特定病症所需的合适力学性能,从而制成真正意义上的静脉专用支架㊂并且,除制作上的考虑外,静脉支架后续研究还可进行更多数值模拟研究,以探寻单一设计变量对支架力学性能的影响,以及进行支架植入后的血流动力学计算以评估特定支架疗效,为支架研发提供反馈㊂声明本文图2使用了来自ServierMedicalArt(smart servier com)的图片素材,其遵守CreativeCommonsAttribution3 0Unported协议(https://creativecommons org/licenses/by/3 0/)㊂参考文献[1]㊀MussaFF,PedenEK,ZhouW,etal.Iliacveinstentingforchronicvenousinsufficiency[J].TexasHeartInstituteJournal,2007,34(1):60-66.[2]㊀KahnSR.HowItreatpostthromboticsyndrome[J].Blood,2009,114(21):4624-4631.[3]㊀中华医学会外科学分会血管外科学组,中国医师协会血管外科医师分会,中国医疗保健国际交流促进会血管外科分会,等.中国慢性静脉疾病诊断与治疗指南[J].中华医学杂志,2019,99(39):3047-3061.[4]㊀OrtegaMA,Fraile⁃MartínezO,García⁃MonteroC,etal.Understandingchronicvenousdisease:acriticaloverviewofitspathophysiologyandmedicalmanagement[J].JournalofClinicalMedicine,2021,10(15):3239.[5]㊀MahnkenAH,ThomsonK,deHaanM,etal.CIRSEstandardsofpracticeguidelinesoniliocavalstenting[J].CardiovascularandInterventionalRadiology:AJournalofImaginginDiagnosisandTreatment,2014,37(4):889-897.[6]㊀DavidsonCJ,NewmanGE,SheikhKH,etal.Mechanismsofangioplastyinhemodialysisfistulastenosesevaluatedbyintravascularultrasound[J].KidneyInternational,1991,40(1):91-95.[7]㊀KangCH,YangSB,LeeWH,etal.Comparisonofopen⁃cellstentandclosed⁃cellstentfortreatmentofcentralveinstenosisorocclusioninhemodialysispatients[J].IranianJournalofRadiology,2016,13(4):e37994.[8]㊀CollinG,JonesRG,WillisAP.Centralvenousobstructioninthethorax[J].ClinicalRadiology,2015,70(6):654-660.[9]㊀OguzkurtL,TercanF,YildirimS,etal.Centralvenousstenosisinhaemodialysispatientswithoutaprevioushistoryofcatheterplacement[J].EuropeanJournalofRadiology,2005,55(2):237-242.[10]㊀IerardiAM,JannoneML,PetrilloM,etal.Treatmentofvenousstenosisinoncologicpatients[J].FutureOncology,2018,14(28):2933-2943.[11]㊀FriedmanT,QuencerKB,KishoreSA,etal.Malignantvenousobstruction:superiorvenacavasyndromeandbeyond[J].SeminarsinInterventionalRadiology,2017,34(4):398-408.[12]㊀陈忠,杨耀国.重视静脉疾病规范化诊治[J].中国实用外科杂志,2021,41(12):1321-1326.ChenZ,YangYG.Attentiontothestandardizationofdiagnosisandtreatmentofvenousdiseases[J].ChineseJournalofPracticalSurgery,2021,41(12):1321-1326.[13]㊀LepperPM,OttSR,HoppeH,etal.Superiorvenacavasyndromeinthoracicmalignancies[J].RespiratoryCare,2011,56(5):653-666.[14]㊀SchleimerK,BarbatiME,GrommesJ,etal.Updateondiagnosisandtreatmentstrategiesinpatientswithpost⁃thromboticsyndromeduetochronicvenousobstructionandroleofendovenousrecanalization[J].JournalofVascularSurgery:VenousandLymphaticDisorders,2019,7(4):592-600.[15]㊀WuT,WuC,ChenY,etal.Comparisonofpercutaneoustransluminalangioplastywithstentingfortreatmentofcentralvenousstenosisorocclusioninhemodialysispatients:asystematicreviewandmeta⁃analysis[J].CardiovascularandInterventionalRadiology,2020,43(4):525-540.[16]㊀BentoD,MachadoR,MendesD,etal.Endovasculartreatmentofchronicvenousocclusivedisease⁃specificationsofendoprosthesesandcomparisonofresults[J].AngiologiaeCirurgiaVascular,2019,15(2):76-85.[17]㊀马天峰,郭伟.静脉支架临床研究及应用进展[J].中国实用外科杂志,2021,41(12):1341-1345.MaTF,GuoW.Venousstents:theprogressinclinicalstudyandapplication[J].ChineseJournalofPracticalSurgery,2021,41(12):1341-1345.[18]㊀DabirD,FeisstA,ThomasD,etal.Physicalpropertiesofvenousstents:anexperimentalcomparison[J].CardiovascularandInterventionalRadiology:AJournalofImaginginDiagnosisandTreatment,2018,41(6):942-950.[19]㊀ImSH,JungY,KimSH.Currentstatusandfuturedirectionofbiodegradablemetallicandpolymericvascularscaffoldsfornext⁃generationstents[J].ActaBiomaterialia,2017,60:3-22.[20]㊀Shamimi⁃NooriSM,ClarkTWI.Venousstents:currentstatusandfuturedirections[J].TechniquesinVascularandInterventionalRadiology,2018,21(2):113-116.[21]㊀SchweinA,GeorgY,LejayA,etal.Endovasculartreatmentforvenousdiseases:wherearethevenousstents?[J].Methodist㊃524㊃第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀甘宇雄,等:静脉支架力学性能的研究现状。
特约述评作者简介 马长生,男,1963年11月出生。
教授,主任医师,博士研究生导师。
1984年毕业于河南医学院,获医学学士学位;1989年毕业于北京医科大学,获医学硕士学位;2004年毕业于武汉大学医学院,获医学博士学位。
首都医科大学附属北京安贞医院心内科主任。
中华医学会心血管病分会副主任委员,中国医师协会心血管内科医师分会副会长兼总干事,中国生物医学工程学会常务理事、中国生物医学工程学会心律分会候任主任委员,中华医学会心脏起搏与电生理分会常务委员兼学术秘书。
《中国介入心脏病学杂志》、《临床心血管病杂志》、《中国医刊》、《中国心血管疾病研究杂志》、《中国循证心血管医学杂志》和《心脏电生理学杂志(中文版)》副主编以及20余种国内外医学专业期刊编委。
主要从事心血管疾病介入治疗的临床研究,于1998年在我国率先开展心房颤动的导管消融,曾应邀至200余家医院协助开展心血管疾病介入治疗,培养了一大批心血管疾病介入治疗专科医师。
主编《介入心脏病学》、《心律失常射频消融图谱》和《心脏病学实践200122009》等著作,发表论文300余篇。
曾获得国家科技进步二等奖等奖项9项,负责“十一五”国家高技术研究发展计划(“863计划”)等科研项目10余项。
急性心肌梗死患者应用药物洗脱支架的安全性和有效性评估马长生,乔 岩首都医科大学附属北京安贞医院心内科北京100029 关键词 急性心肌梗死;药物洗脱支架 药物洗脱支架(drug2eluting stent,DES)自应用于冠心病的介入治疗后,大大降低了再狭窄的发生率,改善了介入治疗的临床效果。
以往评价DES的随机试验往往排除急性心肌梗死(AM I)患者,因而AM I并未纳入到DES适应证之内。
近年来,随着临床研究结果的公布,DES在AM I中应用的循证医学证据也得到不断充实。
尤其是,HOR I Z ONS2AM I试验[1]的结果更进一步证实了在AM I患者应用DES 的安全性和有效性。
药物涂层球囊与新一代药物洗脱支架治疗冠脉支架内再狭窄临床疗效对比研究【摘要】本研究旨在比较药物涂层球囊和新一代药物洗脱支架治疗冠脉支架内再狭窄的临床疗效。
通过对比研究方法、结果分析和讨论,我们发现两种治疗方法在临床应用中的差异和影响因素。
研究显示,药物涂层球囊能有效缓解再狭窄现象,且对患者术后恢复有积极影响。
但新一代药物洗脱支架在长期效果和并发症方面表现更为优越。
结论部分总结了本研究的意义,展望未来在优化治疗方案和提高治疗效果方面的发展方向。
该研究为临废颅依痂鄣睾魅岖蜌庸娓泄意堆暑饭厥行饫剖鞋。
【关键词】药物涂层球囊、新一代药物洗脱支架、冠脉支架、再狭窄、临床疗效、对比研究、引言、背景、研究意义、研究方法、结果分析、讨论、临床应用、影响因素、结论、研究意义总结、展望未来1. 引言1.1 背景冠状动脉疾病是心血管疾病的主要形式之一,在全球范围内造成了大量的死亡和残疾。
冠状动脉支架植入术已成为治疗冠状动脉疾病的主要方法之一,支架内再狭窄(ISR)是支架植入后的常见并发症之一。
传统的治疗方法包括药物涂层球囊和药物洗脱支架,但两者在治疗效果上存在差异。
药物涂层球囊通过药物释放,抑制动脉再狭窄的发生,但部分患者存在药物耐药或耐受的问题。
而新一代药物洗脱支架则采用全新的药物释放技术,具有更好的生物相容性和药物释放控制性,有望提高治疗效果并减少术后并发症。
本研究旨在比较药物涂层球囊与新一代药物洗脱支架在冠状动脉支架内再狭窄治疗中的临床疗效,为临床医生提供更加准确的治疗选择,促进冠状动脉疾病的治疗水平提升。
1.2 研究意义冠心病是一种常见的心血管疾病,其主要病变是冠状动脉狭窄,导致心肌缺血和缺氧。
经皮冠状动脉介入术(PCI)是治疗冠心病的有效方法之一,其中支架植入术是一种常用的治疗手段。
支架再狭窄是支架植入后常见的并发症,严重影响患者的生存质量和生存期。
药物涂层球囊和新一代药物洗脱支架是近年来比较热门的治疗手段,它们通过药物的释放来抑制血管内膜增生,减少支架再狭窄的风险。
《全降解镁合金药物洗脱支架体外降解试验方法第1部分:析氢试验》编制说明一、工作简况1.1 任务来源全降解镁合金药物洗脱支架(以下简称支架)是以激光雕刻的镁合金管为平台,平台上涂有药物,旨在通过介入方法达到血管症状性狭窄处短期内提供支撑和抗再狭窄的作用,待血管功能恢复后完全降解被人体吸收。
其体外降解试验方法用于产品开发及产品控制时了解其基础降解性能。
本标准的制定计划由上海美港洋沅医疗器械有限公司提出,经中国生物材料学会批准,正式列入中国生物材料学会团体标准修订计划。
1. 2起草工作组单位1.1.1 上海美港津沅医疗器械有限公司上海美港津沅医疗器械有限公司,成立于2015年6月,注册资金8000万元,是一家由国内资深专家学者、海归人员、国内外投资企业共同成立,主要从事冠脉介入医疗器械的研发、生产、销售,是一家高起点、高新技术的新兴企业。
公司与多所国内知名医疗科研机构及著名学者建立了研发联盟,拥有国内、国际多项自主研发的专利技术。
针对冠脉介入的临床需求,首批开发的创新产品(国际上也仅有一家完成研发),可被组织完全吸收,无残留,对组织无任何毒副作用,可在同一病变处多次介入干预,显著减少病人痛苦,将填补国内空白,具有巨大的发展空间。
公司致力于可降解金属材料的研发,并积极探索其他临床应用,做卓越的医疗产品,为广大患者造福。
公司拟首期按照三类医疗器械生产要求建设1000平方米生产、研发和实验基地,含万级洁净生产车间、理化实验室、生化实验室,并配置世界先进的实验、生产、检测设备,具备高端研发和生产功能。
1.1.2 郑州大学郑州大学是国家“211工程”重点建设高校、一流大学建设高校和“部省合建”高校。
站在新的历史起点上,学校确立了综合性研究型的办学定位,提出了一流大学建设“三步走”发展战略,力争到本世纪中叶建成世界一流综合性研究型大学。
学校设有哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学12大学科门类,各学科门类均衡发展;有临床医学、材料科学与工程、化学3个一流建设学科;有凝聚态物理、材料加工工程、中国古代史、有机化学、化学工艺、病理学与病理生理学。