在外周动静脉的栓塞治疗中，使用弹簧圈和血管塞的经导管技术日渐流行，该技术可以作为外科手术的替代方案，能缩短住院时间并降低医疗成本。IMPEDE栓塞产品系列（形状记忆医疗公司）采用了一种创新、生物可降解的形状记忆聚合物（SMP），便是代表了栓塞治疗方面进展的领军产品。
数十年前合成了一大类在外部因素刺激下会出现一种至多种性状发生改变的材料，SMP正是其中之一（本文中涉及的是其形状的改变）。SMP在20世纪60年代最先开始被人们研究，并在20世纪80年代迅速发展；与此同时，研究人员开始研究用镍钛诺形状记忆合金来制作血管支架。但是，与镍钛诺受热、压力和拉力驱动不同，SMP综合起来具有5大特点：触发因素范围较宽，包括物理（如热、光、电场或磁场）和化学（例pH、生物刺激）、有较大几率出现多种和/或可逆反应、较高拉力应变容限、较高的弹性形变以及密度比形状记忆合金低。多年来，科学家们一直致力于研究SMP在多种临床医疗器械中的应用。而SMP中的一些材料具有生物可降解的特点，这为其增加了实用性。外周栓塞治疗新纪元：SMP专利的发展在多种由SMP构建的聚合物中，聚氨酯无毒性，且其多孔结构可以通过化学手段操作和编程来回应各种刺激，所以聚氨酯特别适合应用于生物医学中。21世纪初，劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员开始研究改良一种主要基于聚氨酯构建的SMP，并将其用于神经血管闭塞。在国家生物医学成像和生物工程研究所（国立卫生研究所的一个部门）的资助下，LLNL的研究人员将这项工作移交给了德克萨斯AM大学，期望研究出一种可调的热固性SMP。在温度升高并暴露在液体环境（如血液）的情况下，这种可调的热固性SMP可以从固定形状转变为“记忆”形状。目标是利用SMP形状可变的特性来快速阻断血管血流，以应用于医疗设备中的导管器械。
图1放大50倍时三种不同条件（A、B、C）的SMP特写视图。可以看到开环-闭环混合结构的不同组成，以及结构支柱间薄膜连接有不同结构。在实验室里，研究人员调整了SMP的条件和孔径，创造了不同交联密度、不同玻璃化转变温度(保持初级膨胀状态的阈值）以及不同水分塑化和膨胀比率的材料（图1)。科学家们还测试出一种很有前景的条件，用化学手段在保持着最初膨胀形状的SMP孔膜上打出小孔，使得血流能够以最大速度通过，进而促进血凝和结缔组织沉积。科学家在高于SMP本身的玻璃转变温度的条件下把SMP压缩成第二形状（如：便于在导管中输送）然后进行冷却，SMP只有再次在高于转变温度的条件下才会恢复到其最初的膨胀形状。调节SMP的条件和孔径可以改变起效时间，使得在材料开始膨胀之前能够在导管中进行输送。将SMP应用于各类栓塞材料的实验研究证明，SMP可以压缩到与导管输送相匹配的尺寸，然后在血管腔内环境的激发下体积膨胀倍，获得很大的表面积-容积比，并形成一条扭曲的血流通路。年，研究人员成立了形状记忆医疗公司，研究和销售这些使用SMP技术构建的血管闭塞器械。SMP栓塞治疗的原则SMP可压缩为第二形状，用以在小口径的导管中输送（图2）。形状记忆医疗公司的专利SMP具有形状可变这一特性，在血管栓塞治疗中拥有着几个独特的优势，这些优势都基于以下四个原则：（1）填充空间可预测，（2）可形成稳定血凝块，（3）促进愈合，（4）成像清晰度。
图2输送和植入IMPEDE栓塞血管塞SMP的第一个原则是填充空间可预测，因为整个器械的尺寸、形状和形态是一致的。研究表明，高容量栓塞材料能够按照预期地、有效地、用较低径向支撑力填充一个空隙。该材料与血管腔的顺应性高，对解剖边界产生的应力最小，即造成的血管或靶病变创伤小。SMP的第二个原则是通过多孔的栓塞网格形成稳定的血凝块。多孔栓塞网格自带的%填充容积减缓了血流流速，并诱发血栓在金属网格上快速形成。而Yasumoto等人认为这就是避免血流再通的重要因素。当血液流经多孔、高表面积的物体时，血流瘀滞，血栓在小孔内形成。并且伴随湍流减少，这些血凝块很快就会稳定下来。这就是所有栓塞手术操作以期达到的效果（图3）。图3错综复杂的致密多孔的栓塞网格促进稳定血栓形成（来自临床前研究的证据）SMP的第三个原则是促进愈合。调查发现，结缔组织沉积在缓慢地、逐渐地取代生物可降解的SMP，证明了稳定凝块的形成会促进器械内愈合。在一项使用IMPEDE血管塞在猪模型中进行栓塞的研究，Jessen等人对IMPEDED愈合状况进行显微镜评估，描述了植入SMP后90天内细胞水平的机制，并与对照组（镍钛诺血管塞和尼龙纤维铂金栓塞弹簧圈）对比。他们观察到，植入的SMP血管塞诱发了急性炎症反应，激发凝血级联反应，通过多孔栓塞网格形成了初始血栓。90天后，动脉瘤腔内出现了愈合，并与胶原结缔组织通过逐渐地以非炎症方式替代了SMP。重要的是，这一系列的细胞进程形成了稳定血栓，在显微镜下没有迹象显示有持续的慢性激活的炎症反应（图4）。图4使用IMPEDE血管塞（A）、铂金弹簧圈(B)和镍钛血管塞（C）进行治疗的猪血管。随着时间的推移，随着愈合的推进，生物可降解的SMP材料会被胶原蛋白替代，从而抑制了器械内再通。在植入铂金弹簧圈和镍钛血管塞的血管（B、C）中观察到了在器械内或器械周围的血液再通。SMP的最后一个原则是成像清晰度。由于SMP是放射可透的材料，在术中和术后持续成像过程中，周围解剖结构更清晰（图5），这种材料可以在超声监测下观察其膨胀和填充能力。图5对肠系膜下动脉和副肾动脉进行EVAR术前栓塞，每根血管中各用一个IMPEDE血管塞（黑色箭头）和一个IMPEDE-FX血管塞（白色）。IMPEDE栓塞产品系列IMPEDE栓塞产品系列旨在堵塞或降低外周血管的血液流速。IMPEDE和IMPEDE-FX血管塞都获得了CE认证，可在欧盟和其他认可CE标准的国家使用，且已在美国获批使用。该器械的SMP组件可被压缩用于导管输送，一旦植入目标部位，SMP就会扩展到其记忆形状，阻滞血流以形成稳定的血凝块并逐渐转化为成熟的结缔组织。IMPEDE血管塞包含一个镍钛诺锚定弹簧圈，可在高血流量下稳定器械位置。IMPEDE-FX血管塞与IMPEDE血管塞相同，但前者没有锚定弹簧圈（图6）。这两种器械都能填充大约1.25mL的容量。并且由于SMP是放射可透的材料，为在射线下增强显影，两种IMPEDED都在其近端设计了铂/铱标记带。IMPEDE血管塞有三个规格，栓塞血管直径从2至10毫米，可分别与IMPEDE-FX血管塞（6至12毫米血管直径）结合使用，以使栓塞材料的空间填充最大化。值得注意的是，由于SMP的生物可降解特性，故一个IMPEDE血管塞残留的材料比传统的栓塞器械要少。年，IMPEDE血管塞获得了创新奖以及商业化的成功。图6IMPEDE-FX血管塞与IMPEDE血管塞的压缩和扩张形状。临床应用和试验IMPEDE和IMPEDE-FX血管塞已经用于治疗多种疾病，包括血管畸形、动静脉瘘、盆腔淤血综合征、出血、肿瘤、动脉瘤、腔内动脉瘤修复（EVAR）内漏和主动脉夹层。迄今为止，全世界已有近名患者成功地使用IMPEDE和IMPEDE-FX血管塞进行治疗。在新西兰，EMBO-FIH开展了一项前瞻性研究（ACTRN58），该试验旨在探索IMPEDE血管塞在动静脉栓塞治疗中的安全性，该研究纳入了11例患者（适应症包括精索静脉曲张、EVAR术前以及术后分支血管栓塞）。所有IMPEDE血管塞的植入均取得了技术上的成功，并且在随访期间没有发现与治疗的疾病病理相关的复发症状。在英国，IMPEDE和IMPEDE-FX血管塞的前瞻性上市后研究（EMBO-PMSUK；NCT）正在开展，目前正在评估这些器械的安全性和有效性。个案举例如图7-9所示，早期结果已于年公布。图7右髂总动脉瘤的栓塞治疗：在直径为8mm的右髂内动脉中使用直径为12mm的SMP血管塞。下方箭头指示器械锚定弹簧圈的远端，和近端（上方箭头）。图8胸主动脉瘤腔内修复术后II型内漏栓塞前的荧光透视成像（A）。将直径为12mm的SMP血管塞植入直径为10mm的左锁骨下动脉后的术中荧光透视成像。箭头标示锚定弹簧圈和近端标记（B）。植入血管塞后注射造影剂（C）。图9脾切除术治疗脾肿大前对8mm脾动脉进行栓塞前的荧光透视成像。箭头标示先前弹簧圈栓塞手术的结果（A）。在远端用明胶海绵和聚乙烯醇颗粒（B）填塞后，植入了直径为8mm的SMP血管塞(箭头标示锚定弹簧圈)。该病例的另一分支的弹簧微圈栓塞（C）。总 结研究表明，因为生物可降解的SMP可逐渐被成熟的结缔组织取代，故基于SMP设计的IMPEDE血管塞系列产品具有可预测、可控、高容量填充、促进血流瘀滞和血栓快速形成与稳定愈合等特点。SMP血管塞可顺应血管，对目标血管或病变部位的应力最小；SMP血管塞可被射线穿透，有利于对周围解剖结构的成像。本篇文章经主办方授权发布预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇