晏明，郗二平，朱水波，朱健，張瑜

新型一體兩分支覆膜支架在犬胸主動脈模擬釋放系統(tǒng)內重建主動脈弓的研究*

晏明，郗二平，朱水波，朱健，張瑜

目的：驗證新型一體兩分支覆膜支架在犬胸主動脈模擬釋放系統(tǒng)內重建犬主動脈弓的可行性。

方法：研制新型一體兩分支覆膜支架和用于主動脈腔內修復治療的犬胸主動脈模擬釋放系統(tǒng)，并在X線透視下完成新型支架在模擬系統(tǒng)內的釋放，探索釋放程序，驗證該支架體外釋放的可行性。

結果：新型一體兩分支覆膜支架在犬胸主動脈體外釋放模擬系統(tǒng)內成功釋放，釋放過程順利，X線透視下觀察覆膜支架釋放后完全展開，位置良好，新型支架與各小支架對接成功。

結論：新型一體兩分支覆膜支架在體外測試中能成功重建主動脈弓，胸主動脈模擬釋放系統(tǒng)能較為真實的模擬腔內修復治療的全過程，為進一步的動物實驗奠定良好的基礎。

胸主動脈; 支架; 分支型; 腔內修復; 體外

Methods: A new type of integrated two-branched stent graft was developed and placed in the canine thoracic aorta, the stent graft releasing in a simulated system was conducted under X-ray guidance to monitor the operating process and to explore the feasibility for in vitro sent graft releasing.

Results: The new two-branched stent graft was successfully deployed in canine thoracic aorta simulation system. The releasing process was smooth, two small stent grafts were well landing, and all stent grafts were fully expanded and properly positioned.

Conclusion: Our new two-branched stent graft could successfully reconstruct the aortic arch in experimental canine. The thoracic aorta releasing system may better and truly simulate the whole process of endovascular aortic repairing, which provides a good foundation for further animal experiments.

(Chinese Circulation Journal, 2015, 30:76.)

主動脈腔內修復治療（Endovascular aortic repair，EVAR）使用血管腔內支架治療胸主動脈瘤及胸主動脈夾層取得了十分滿意的效果，但是當病變和損傷累及主動脈弓部時，因主動脈弓在解剖上的

特殊性，成為了腔內修復技術治療該處病損的一道障礙。隨著各種新型支架的研發(fā)與面市，腔內修復治療累及主動脈弓部的病損逐漸成為可能。但是新型支架在臨床應用之前，必須通過動物實驗驗證其可行性，在新型支架的研發(fā)過程中，需要對新型支架的外觀、大小、形態(tài)等參數進行不斷改進和調整，而使用動物改進支架的設計所需成本巨大。為此，在2013-06至2014-06，我們設計并制造出可用于體外腔內修復操作的胸主動脈模型，不僅可以節(jié)約新型支架測試的成本，為進一步的動物實驗奠定基礎，也可以模擬腔內修復操作的過程，供低年資醫(yī)生練習和操作血管腔內修復技術。

1 材料與方法

犬胸主動脈體外模擬釋放裝置[1]：目前，犬是大血管實驗的首選動物，因此，我們通過收集犬胸主動脈的影像資料和數據作為胸主動脈模擬裝置的基礎數據。其組成部分主要由兩塊亞克力（聚甲基丙烯酸甲酯）材質的方塊構成，每塊亞克力方塊按犬主動脈弓形態(tài)挖出半圓形的空腔，并通過每塊亞克力方塊的定位點組合，形成一個內中空的犬主動脈弓形態(tài)的管道。其各部位口徑、長度、角度與正常犬胸主動脈一致。在該管道的腹主動脈出口、頭臂干出口及左鎖骨下動脈出口處與外界聯通（通過前期研究，犬主動脈弓部發(fā)出兩條分支血管），可以方便導絲及支架輸送鞘的進入與退出。在模擬心臟球體的側下方有一弧形管道與外界聯通，可以供支架釋放過程中引導導絲的伸出，便于搭建支架輸送鞘進入的軌道。圖1

圖1 犬胸主動脈模擬釋放裝置實物圖

覆膜支架移植物系統(tǒng)：本研究小組與廠家合作（深圳先健科技有限公司）研發(fā)了一款新型一體兩分支型覆膜支架[2]（圖2）。該支架覆膜為聚四氟乙烯材料，粘合在鎳鈦合金金屬骨架上，為一個主體和兩個分支組成一體兩分支覆膜支架，在主體支架的遠心端開口的12點位置放置有一枚不透X線的V型標記點，在近心端開口的12點位置放置有一枚O型標記點，在支架的近心端和遠心端分支開口的12點和6點位置各放置有一枚V型標記點，在近心端和遠心端分支血管的根部分別放置有一枚V型和8字型標記點。最后裝載于輸送系統(tǒng)的鞘管中。圖2

圖2 新型一體兩分支覆膜支架實物圖

其他材料：X線顯像系統(tǒng)采用GE數字減影血管造影系統(tǒng)(美國通用電氣公司GE醫(yī)療集團)。血管腔內操作材料：豬尾導管(美國COOK公司, 日本TERUMO公司) 5-Fr； 超滑軟導絲(日本TERUMO公司) 0.035 inch；超硬導絲(美國COOK公司) 0.035 inch。

方法：將犬胸主動脈體外模擬釋放裝置固定于手術床上，上方鋪單避免直視觀察，豬尾巴導管帶超滑軟導絲送入腹主動脈內，在X線透視引導下，導管導絲推送到升主動脈。通過導絲導管交換技術，將超硬導絲送入升主動脈，準備新型一體兩分支覆膜支架，沿超硬導絲送入升主動脈。X線透視下觀察支架黃金標記點，隨著輸送系統(tǒng)的推進，將輸送系統(tǒng)于合適位置固定。圖3

新型支架近心端分支與小直管支架對接：回退輸送系統(tǒng)外鞘，釋放出新型支架的近心端分支，為保證新型支架內有血流出口，繼續(xù)釋放出遠心端分支。將一根豬尾巴導管帶超滑軟導絲送入無名動脈，在透視X線的引導下，導管導絲經近心端分支推送到升主動脈。準備小型直管型覆膜支架，沿超硬導絲經近心端分支送入升主動脈，定位后撤除外鞘，將直管型覆膜支架近端錨定于新型支架的近心端分支上，遠端錨定于無名動脈上，撤出無名動脈超硬導絲及輸送鞘。圖4

新型一體兩分支覆膜支架完成釋放并成功對接：沿左鎖骨下動脈將第二根導管導絲經遠心端分支推送到升主動脈。準備第二個小型直管型覆膜支架，沿超硬導絲經遠心端分支送入升主動脈，定位

后撤除外鞘，將直管型覆膜支架近端錨定于新型支架的遠心端分支上，遠端錨定于左鎖骨下動脈上，撤出左鎖骨下動脈超硬導絲及輸送鞘。最后將新型覆膜支架完全釋放。圖5

圖3 輸送系統(tǒng)放置合適位置并固定

圖4 新型支架近心端分支與小直管支架對接

圖5 新型一體兩分支覆膜支架完成釋放并成功對接

2 結果

新型一體兩分支覆膜支架在犬胸主動脈體外釋放模擬系統(tǒng)內成功釋放，釋放過程順利，X線透視下觀察一體兩分支覆膜支架釋放后完全展開，位置良好，新型支架與各小支架對接成功，與主動脈貼壁良好。

3 討論

目前主動脈腔內修復治療已經廣泛應用于臨床治療，已經成為治療腹主動脈及胸降主動脈病損的首選方法[3]。主動脈腔內修復治療使用血管腔內支架治療胸主動脈瘤及胸主動脈夾層取得了十分滿意的效果，但是當病變和損傷累及主動脈弓部時，因主動脈弓在解剖上的特殊性，成為了腔內修復技術治療該處病損的一道障礙。隨著各種新型支架的研發(fā)與面市，腔內修復治療累及主動脈弓部的病損逐漸成為可能[4-6]。

但是在新型支架的研發(fā)過程中，需要對新型支架的外觀、大小、形態(tài)等參數進行不斷改進和調整，并在動物血管內釋放以證實其可行性，最后用于臨床確定其療效。目前對支架在研發(fā)過程中改進和完善是基于大量的動物實驗，支架釋放均于大型動物（如犬、豬、小牛、羊等）的血管內[7]，但是使用大型動物改進支架的設計所需成本巨大，動物使用率低，尤其在研發(fā)初期，實驗動物血管破裂導致死亡的發(fā)生率很高，最后支架在實驗動物體內釋放后不易取出回收，支架利用率低。國內有學者使用軟質聚氯乙烯及硅膠模擬人體主動脈形態(tài)，但是該模型不能沿著動脈的橫剖面完全拆卸分離，不便于支架釋放后的取出及再利用[8]。國外也有人使用硬質橡膠材質，按照人體主動脈弓的形態(tài)整體澆灌成型制作的人主動脈弓形態(tài)，但是該模型為一體成型，不能拆卸分離，也不便于支架釋放后的觀察及再利用[9]。

本研究小組所研制的犬胸主動脈體外模擬釋放裝置使用亞克力材料，外觀透明，完全可拆卸拼接設計。其中在犬主動脈弓管道的兩側有一大小為1 mm×1 mm的方形槽，槽內鑲嵌直徑1 mm的可在X線下顯影的金屬材料，使得能在X線下模擬出血管壁的輪廓。該體外模擬釋放裝置不僅節(jié)約了支架研制期間所需的巨大成本，也為后期的動物實驗提供了很好的參考，而且可以模擬血管腔內操作的過程，作為臨床示教和訓練作用。雖然該模擬釋放系統(tǒng)不能完全模擬血管的彈性及血流動力學特性，但是已經能完全滿足對于新型支架的動物實驗驗證性研究的前期實驗。

目前對于累及主動脈弓部病損的腔內修復治療必須采用特殊的覆膜支架，如開窗型、煙囪型及分支型覆膜支架[10,11]。在分支型覆膜支架家族中，根據是否需要在體內用多個部件組裝成型，可以分為一體分支型覆膜支架和模塊分支型覆膜支架[12]。在支架釋放時，大的主體支架置入到主動脈弓內，小

的分支置入弓上的分支動脈中。早在1996年，Inoue和他的研究小組就使用一種特制的一體單分支覆膜支架完成了一例累及左鎖骨下動脈開口的stanford B型主動脈夾層的腔內修復治療[13]。在3年后，Inoue等[14]又使用定制的一體三分支覆膜支架完成了一例腔內修復治療。但是該類一體分支型支架需個體化定制，且體積大，難以通過外周股動脈或者髂動脈，內漏及腦卒中事件的發(fā)生率較高[15]。在2003年，Chuter等[16]報道了由一個分叉型的近端組件和一個直管型的遠端組件構成的模塊分支型支架，并成功用于了一例主動脈弓部動脈瘤的患者。Neequaye等[17]也報道使用一種特制的模塊型支架完成了一例主動脈弓巨大動脈瘤的腔內修復治療。但是模塊分支型支架的釋放難度大，在釋放后與主動脈弓部分支血管壁不能完全貼合，并且各組件結合處支架內徑較小，可能會造成遠端血供不足的表現，而且各組件部分及連接處存在著組件分離的風險[18]。

而本次研究所涉及的用于主動脈弓重建的新型一體兩分支型覆膜支架，采用的一種新的釋放理念，即將主體支架及其分支全部都釋放于主動脈弓管腔內，再用直管型支架與主體支架的分支錨定。在主體支架釋放時，先完成近心端支架的釋放以后再開始遠心端支架的釋放，這樣就不會造成兩個分支在血管中擁堵和各個導絲的干擾，也大大的降低了釋放的難度。在各支架套接處有足夠的錨定區(qū)，減少了支架套接區(qū)的移位和分離，也減少內漏的發(fā)生。同時，為了滿足未來臨床應用的需要，我們以同樣的設計理念，研制了一體三分支、一體單分支覆膜支架，以確保能應對不同的主動脈弓部血管的變異。

通過本次實驗證實了，胸主動脈模擬系統(tǒng)能較為真實的模擬腔內修復治療的全過程，可以對新型支架在臨床應用前進行各項參數的調整，節(jié)約大量動物實驗所需的巨大成本，為進一步的動物實驗奠定基礎，也可以供低年資醫(yī)生練習和操作血管腔內修復技術。進而我們還制作了用于主動脈腔內修復治療的人胸主動脈模擬系統(tǒng)，以更接近臨床測試的要求。而本研究小組所設計的新型一體兩分支型覆膜支架在本次實驗中成功的完成了釋放與對接，并且完善了各項細節(jié)的參數，接下來僅需在動物體內完成最后的驗證。

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[2] 郗二平, 朱健, 朱水波. 用于主動脈弓部一體二分支血管腔內修復治療的覆膜支架. 中國, CN202960834U [P]. 2013-06-05.

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Investigation of a New Type Two-branched Stent Graft Releasing in Experimental Canine Thoracic Aorta Simulation System

YAN Ming, XⅠ Er-ping, ZHU Shui-bo, ZHU Jian, ZHANG Yu.
Southern Medical University Wuham Clinical Medical College, Wuhan (430070), Hubei, China

Objective: To investigate the feasibility for reconstructing an aortic arch by a new integrated two-branched stent graft releasing in experimental canine thoracic aorta simulation system.

Thoracic aorta; Stent graft; Branched; Endovascular aortic repair; in vitro

2014-06-02）

（編輯：梅 平）

2010年度軍隊臨床高新技術重大項目（NO.2010gxjs036）

430070 湖北省武漢市，南方醫(yī)科大學武漢臨床醫(yī)學院（晏明） ；廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院 心胸外科（郗二平、朱水波、朱健、張瑜）

晏明 碩士研究生 主要從事大血管疾病的基礎與臨床研究 Emali：yanming0923@126.com 通訊作者：朱水波

Email：zhudandan2008@163.com

R541

A

1000-3614（2015）01-0076-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2015.01.020