综述:可生物吸收血流导向装置治疗脑动脉瘤:系统性回顾

《Neuroradiology》:Bioresorbable flow-diverters for cerebral aneurysms: a systematic review

【字体: 时间:2026年02月04日 来源:Neuroradiology 2.6

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  本综述系统回顾了2013-2025年间关于可生物吸收血流导向装置(BRFDs)治疗颅内动脉瘤的17项临床前研究,涵盖了27种原型装置。文章重点探讨了以聚左旋乳酸(PLLA)、聚己内酯(PCL)等聚合物以及镁(Mg)、铁(Fe)基合金为代表的新型可吸收材料在装置设计、力学性能、生物相容性及体内降解行为方面的最新进展。结果表明,约61%的BRFDs在动物模型中能诱导≥80%的动脉瘤囊闭塞,且装置在完成血流导向使命后可逐渐降解吸收,有望避免永久金属植入物带来的长期风险,代表了血流导向技术的下一代发展方向。

背景
颅内动脉瘤(IAs)是脑血管的病理性扩张,存在破裂导致致命性蛛网膜下腔出血的风险。传统治疗方式包括外科手术夹闭和血管内弹簧圈栓塞。在过去二十年中,血流导向装置(FDs)作为一种变革性的血管内治疗策略,通过在高载瘤动脉中植入高密度网状支架,覆盖动脉瘤颈,将血流从动脉瘤囊中转移出去,从而诱发瘤内血栓形成并作为瘤颈内皮化的支架。目前所有获批的FDs均由永久性金属合金制成,在患者体内留存终身。这些永久性植入物作为异物可能引发慢性动脉炎症和新内膜增生,有时导致支架内再狭窄或迟发性血栓形成。此外,患者通常需要接受长达数月的双联抗血小板治疗(DAPT),这增加了出血风险。永久性金属支架还可能覆盖并影响被支架覆盖的小动脉分支的血流,阻碍血管的正常舒缩功能,并在影像学上产生伪影,影响后续随访观察。可生物吸收血流导向装置(BRFDs)应运而生,旨在提供临时的血流导向作用,支撑动脉瘤愈合,然后逐渐溶解,从而潜在地减少慢性异物相关风险。
方法
本综述按照PRISMA(系统评价和优选报告项目)2020指南进行,检索了截至2025年8月的文献。最终纳入了17项符合条件的研究,共描述了27种BRFD原型机。采用PEO(人群、暴露、结局)框架制定研究问题,并使用SYRCLE-I工具评估纳入研究的偏倚风险。
结果
实验性BRFDs的特征
所回顾的BRFDs在材料和设计上差异很大。许多装置完全由聚合物(通常是聚左旋乳酸(PLLA)或聚己内酯(PCL))制成,或使用可生物降解金属(如FeMnN合金),通常采用聚合物-金属混合构型。大约30%的装置可通过标准微导管输送,而约30%需要球囊扩张以实现贴壁。装置丝径厚度从25到50微米(编织聚合物或细丝装置)到某些早期聚合物原型机的350-400微米不等。大多数装置的孔隙率在60-80%范围内,与传统的FDs相当。由于完全可生物吸收的聚合物和镁是射线可透的,大多数BRFDs都加入了某种形式的不透射线标记,例如编织铂或钽丝、在支架末端附加金标记环,或将硫酸钡(BaSO4)或氧化铋(Bi2O3)等不透射线颗粒混合到聚合物基质中。约70%的原型机包含了专用的不透射线组件。
体内性能
在动物模型(主要是兔动脉瘤模型)中,61%的BRFDs在最终随访时诱导了≥80%的动脉瘤囊闭塞,33%实现了完全闭塞。这些闭塞通常出现在植入后3-6个月。没有报告载瘤动脉或被覆盖的分支血管闭塞。约一半的装置在研究结束时完全降解,即使在聚合物或镁吸收后,任何集成的不可吸收标记物仍保留在原位;重要的是,在吸收后未观察到显著的慢性炎症或血管狭窄。然而,并非所有原型机都实现了高闭塞率,部分装置仅显示部分或无动脉瘤血栓形成,突出了BRFD性能的差异性。装置内血栓形成相对较少,在18个装置中有4个(22.2%)被观察到。
生物相容性与降解特性
在颅内环境中,相对缓慢的降解是可取的,以便支架在关键的愈合窗口期内持续存在。PLLA FD的研究显示,其分子量在3个月时仅损失15%,9个月时损失45%,大约1.5年时几乎完全降解。PLLA的降解伴随着中度的短暂炎症,但长期未见有害的血管反应,到12个月时炎症反应消退,BRFD治疗的动脉中的新内膜组织定性是健康的。镁合金通常比铁合金腐蚀得更快。过快的腐蚀可能导致支架支撑过早丧失。有研究通过添加PLLA聚合物涂层来减缓镁支架的腐蚀,从而延长其结构完整性保持时间。铁基BRFDs通常腐蚀更慢,合金化是调整吸收时间线的一种方法。降解的副产物(如乳酸)由局部组织缓冲,逐渐的降解速度允许机体清除。
机械与血流导向性能
BRFDs的关键问题是能否在溶解前达到与永久装置同等的动脉瘤闭塞效能。临床前研究表明,如果BRFD能提供足够长时间的有效血流导向,动脉瘤血栓形成和愈合过程可以有效地进行。例如,一项研究显示,PGA基BRFD在3个月时实现了83.3%的完全动脉瘤闭塞,而可比的永久金属支架在相同时期内闭塞率为0%。第二代BRFDs通过优化血流导向与降解时间的平衡,显示出更快、更一致的动脉瘤愈合。有头对头比较研究显示,PLLA BRFD在3个月时有73%的动脉瘤显示Raymond I级或II级闭塞(表明基本闭塞),与金属支架的80%闭塞率相似;到12个月时,两组动脉瘤均100%闭塞。重要的是,两组均未观察到支架内血栓形成或分支血管闭塞,表明BRFD在体内的安全性可与临床验证的金属装置相媲美。组织病理学证实,在12个月时,两种装置的新内膜形成相似,PLLA支架引起短暂的炎症反应,但最终产生与金属支架无区别的稳定的愈合动脉瘤颈。
讨论与转化差距
尽管在临床前模型中结果令人鼓舞,但BRFD的开发与临床应用之间仍存在明显的转化差距。大部分证据来源于实验台和动物研究,未能完全反映人类颅内动脉瘤的解剖学、血流动力学和长期生物学复杂性。装置设计和结果定义的异质性也限制了对临床实践的直接推断。装置降解速度与动脉瘤生物愈合时间线的匹配至关重要。过早吸收可能因支架在稳定的新生内膜密封形成前就失去结构完整性而导致治疗失败。虽然目前的证据显示前景广阔,但仍是初步的,BRFD在人体中的安全性、耐久性和有效性仍有待精心设计的临床研究来证实。
局限性与未来方向
现有研究的局限性包括:所有数据均来自动物和实验室测试;各研究使用的方案和体内模型不同(如兔弹性蛋白酶诱导动脉瘤、猪或犬模型),其血流动力学和愈合方式可能混淆结果解读;随访时间从一周到一年多不等,难以直接比较;当前随访时间需要延长,以观察装置完全吸收后的长期变化,了解血管壁随时间的组织病理学变化,并识别潜在的迟发性不良反应。关于可吸收支架所需的DAPT疗程,现有研究报道不足。未来的研究需要明确最佳的抗血小板治疗方案、长期耐久性,并在精心设计的临床试验中验证其在人类中的有效性和安全性。
结论
BRFDs通过在材料、编织和涂层策略方面的创新正迅速发展,旨在复制或改进金属装置的性
能。在大动物模型和早期临床试验中的进一步验证对于确立其安全性、有效性、耐久性以及最佳抗血小板治疗方案至关重要。若成功转化,BRFDs可扩大用于复杂动脉瘤的治疗,并提供“治愈动脉瘤而无永久植入物”的独特优势。然而,这些结果目前仍是推测性的和临床前阶段的。

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