頸內(nèi)動脈遠端動脈瘤模型的模擬分析和Willis覆膜支架在梭形動脈瘤模型中的應(yīng)用研究.pdf

1、顱內(nèi)動脈瘤破裂導(dǎo)致的蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)是一種致命性的腦血管卒中疾病，其致殘率和致死率可高達33％和40％，再出血的死亡率更可高達60％。人體頸內(nèi)動脈遠端（C6-C7，Bouthiller's分型）和椎基底動脈系統(tǒng)為動脈瘤的好發(fā)部位。這些部位的動脈瘤病變復(fù)雜，位置深在，外科手術(shù)治療難度大，易于發(fā)生嚴重并發(fā)癥。近年來，血管內(nèi)介入治療已成為其首選治療方法，其治療方法主要有彈簧圈栓塞術(shù)，支架輔助下彈簧圈栓塞術(shù)，血管內(nèi)重建法（單純支架植入，

2、血流導(dǎo)向裝置植入，覆膜支架植入）等。
　　目前，腦動脈瘤動物模型主要有兩種類型:一種是用于研究動脈瘤的發(fā)生、生長和破裂的內(nèi)在機制，另一種主要是用于培訓(xùn)，血管內(nèi)栓塞裝置的技術(shù)訓(xùn)練，和觀察植入術(shù)后的組織病理學(xué)變化。這些動脈瘤模型，多是應(yīng)用外科重建的方法在兔、犬或豬的頸內(nèi)動脈建立一個動脈瘤樣的囊腔。然而，血管內(nèi)治療腦動脈瘤的理念已發(fā)生了變化——從彈簧圈栓塞動脈瘤腔到血流導(dǎo)向裝置植入。關(guān)于載瘤動脈內(nèi)血流動力學(xué)變化的研究越來越重要。然而，頸

3、內(nèi)動脈虹吸段(C2-C7)行走在一個相對緊湊的區(qū)域，周圍解剖復(fù)雜，頸內(nèi)動動脈被緊緊包裹并形成四個彎曲度極大的生理彎曲，構(gòu)成了腦血管病介入治療的天然障礙。目前，尚沒有頸內(nèi)動脈遠端動脈瘤模型，可以精確的復(fù)制載瘤動脈和動脈瘤的幾何學(xué)形狀并模擬其血流動力學(xué)特點。理想的頸內(nèi)動脈遠端動脈瘤模型應(yīng)當(dāng)可以為研究血流導(dǎo)向裝置或者覆膜支架的性能提供一個在活體內(nèi)的研究平臺，并為將來的臨床應(yīng)用提供理論支持。
　　顱內(nèi)梭形動脈瘤是相對少見的顱內(nèi)動脈瘤類型，

4、其比例小于總數(shù)的1％，且多見于伴有重度動脈粥樣硬化患者的頸內(nèi)動脈或椎基底動脈系統(tǒng)。顱內(nèi)梭形動脈瘤可能引起占位性壓迫、蛛網(wǎng)膜下腔出血、血栓栓塞或者短暫性腦缺血發(fā)作等嚴重神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。文獻報道顯示，如果對該類動脈瘤不采取治療措施，在5年的自然病程隨訪中，23％到80％的患者會出現(xiàn)致殘或者致死，提示其治療的必要性。顱內(nèi)梭形動脈瘤是腦血管壁的全層擴張，缺乏明確了瘤頸，病理解剖復(fù)雜。目前所采用的外科手術(shù)治療和介入治療方法具有很大的局限性，并且該動

5、脈瘤介入治療存在治療困難、容易復(fù)發(fā)及合并致命性破裂出血等風(fēng)險。覆膜支架可以重塑血管形態(tài)，阻斷血流進入動脈瘤腔并保持載瘤動脈通暢，為梭形動脈瘤的治療提供了一個新的途徑。Willis覆膜支架是專為顱內(nèi)血管植入所設(shè)計，其在臨床治療中的應(yīng)用及動物瘤模型的實驗研究已有相關(guān)報道。然而，目前尚缺乏該支架在梭形動脈瘤中的應(yīng)用研究，也沒有該支架植入梭形動脈瘤后內(nèi)皮化過程的實驗數(shù)據(jù)。
　　目前，已有多種不同的動脈瘤實驗?zāi)Ｐ偷慕榻B，但對于顱內(nèi)梭形動脈瘤

6、模型的研究尚不成熟。文獻報道顯示，外科移植法建立的動脈瘤模型相對穩(wěn)定，具有可重復(fù)性，但是操作過程復(fù)雜。應(yīng)用彈性蛋白酶消化誘導(dǎo)是建立動脈瘤模型的常用方法，比如在大鼠和兔建立梭形動脈瘤實驗?zāi)Ｐ?。然而，這些小型實驗動物模型不適用于臨床血管內(nèi)治療的應(yīng)用研究，目前也沒有應(yīng)用彈性蛋白酶消化誘導(dǎo)的辦法在大型實驗動物體內(nèi)成功制作梭形動脈瘤模型的報道。
　　因此，在本研究中，我們應(yīng)用頸內(nèi)動脈末端管狀實體模型來重建犬頸動脈，并在特定點制作了彈性蛋白酶

7、誘導(dǎo)的動脈瘤模型，與原始人體模型進行幾何學(xué)、血流動力學(xué)和組織學(xué)相似性對比。用3種方法在實驗犬頸動脈制作梭形動脈瘤模型，根據(jù)造影隨訪結(jié)果，評價建立適合Willis覆膜支架植入的梭形動脈瘤模型的可行性。模型建立成功之后，應(yīng)用“望遠鏡”技術(shù)植入兩枚Willis覆膜支架，評價該方法在梭形動脈瘤模型治療中的有效性，并在不同的隨訪點觀察其內(nèi)皮化過程。
　　第二章
　　頸內(nèi)動脈遠端動脈瘤模型的幾何學(xué)，血流動力學(xué)及組織病理學(xué)模擬研究

8、　　目的:我們在實驗犬體內(nèi)建立了一種頸內(nèi)動脈末端側(cè)壁動脈瘤模型，并與人體模型進行幾何學(xué)，血流動力學(xué)及組織病理學(xué)相似性對比。
　　方法:應(yīng)用快速原型(RP)技術(shù)建成8個頸內(nèi)動脈末端管狀實體模型。通過外科重建和胰彈性蛋白酶消化建立8個動脈瘤模型。將該模型載瘤動脈的幾何學(xué)和血流動力學(xué)參數(shù)與人的載瘤動脈進行對比，并在12周時進行組織病理學(xué)檢查。
　　結(jié)果:成功制作8枚頸內(nèi)動脈末端動脈瘤模型，并且其幾何學(xué)測量與人體模型相似。圖像融合和

9、角度測量結(jié)果顯示，實驗犬模型和人體模型的載瘤動脈，其幾何學(xué)模擬良好(P＜0.05)。血流動力學(xué)分析顯示，在實驗?zāi)Ｐ图叭梭w模型的動脈瘤腔內(nèi)和載瘤動脈內(nèi)，血流動力學(xué)參數(shù)有相同變化。病理組織學(xué)分析顯示，在動脈瘤壁的中層，有內(nèi)彈性膜連續(xù)性中斷，彈性纖維破裂(P＜0.001)，動脈肌層變薄(P＜0.001)，平滑肌細胞的細胞增殖率增加(P＜0.001)，炎性細胞浸潤增加，MMP-2和MMP-9表達指數(shù)增高(P＜0.001)等。
　　結(jié)論:建

10、立犬實驗性頸內(nèi)動脈遠端動脈瘤模型具有可行性，并且該模型在幾何學(xué)，血流動力學(xué)和病理組織學(xué)和原始人體模型有很大相似性。
　　第三章
　　3種方法建立犬頸動脈實驗性梭形動脈瘤模型的實驗研究
　　目的:梭形動脈瘤是一種少見的顱內(nèi)動脈瘤類型，臨床治療困難。罕有應(yīng)用大型實驗動物建立梭形動脈瘤模型的報道。本研究采用3種方法以建立適合Willis覆膜支架植入的梭形動脈瘤模型，探討其可行性。
　　方法:15只比格犬隨機分為3組，每

11、支實驗犬均行雙側(cè)頸動脈建模，每組建立10枚動脈瘤模型。第1組采用胰彈性蛋白酶消化誘導(dǎo)。第2組采用球囊擴張聯(lián)合胰彈性蛋白酶消化誘導(dǎo)。第3組采用靜脈囊移植法。分別在模型建立術(shù)前、即刻、術(shù)后2周和4周行經(jīng)皮血管造影檢查。以4周時造影顯示模型最大直徑/正常頸動脈直徑≥1.5認為模型建立成功，對比梭形動脈瘤模型成功率。
　　結(jié)果:第二組一支血管破裂，剔出實驗。3組手術(shù)成功率分別為100％，90％和100％。即刻造影結(jié)果顯示3組動脈瘤模型與正

12、常頸動脈相比呈明顯擴張改變(p＜0.05)，最大直徑/正常頸動脈直徑均≥1.5。4周血管造影隨訪顯示第一組建模成功3例，第二組2例，第三組10例。建模的成功率分別為30％，20％和100％。
　　結(jié)論:靜脈囊移植法建立的梭形動脈瘤模型具有良好的穩(wěn)定性及可重復(fù)性，適合于Willis覆膜支架植入的研究。胰彈性蛋白酶誘導(dǎo)或聯(lián)合球囊擴張法建立梭形動脈瘤模型有待進一步改進。
　　第四章
　　雙Willis覆膜支架治療犬頸動脈梭形

13、動脈瘤的影像學(xué)和組織病理學(xué)研究
　　目地:覆膜支架植入是顱內(nèi)梭形動脈瘤的介入治療策略之一。我們建立了梭形動脈瘤模型，采用“望遠鏡”技術(shù)植入兩枚Willis覆膜支架，評價其在梭形動脈瘤模型中的應(yīng)用價值。
　　方法:我們通過靜脈囊移植的方法建立犬頸動脈梭形動脈瘤模型，共14只比格犬納入本實驗。動脈瘤模型建成4周后行Willis覆膜支架，每個動脈瘤植入兩枚支架。分別在支架植入后2周，1，3，6，9，12和15月行血管造影隨訪，評價

14、其有效性。同時在每個隨訪點處死2條實驗犬行組織病理學(xué)檢查，觀察其內(nèi)皮化過程。
　　結(jié)果:成功制作28枚梭形動脈瘤模型，并植入了56枚覆膜支架。即刻血管造影顯示23枚動脈瘤模型完全閉塞，5枚動脈瘤模型存在內(nèi)漏。2周血管造影隨訪顯示新出現(xiàn)2枚內(nèi)漏。除了Ⅲ型內(nèi)漏，血管造影隨訪顯示內(nèi)漏逐漸減少直至消失。治療有效率89％。
　　組織病理學(xué)檢查顯示跨動脈瘤支架桿1月時有疏松內(nèi)皮細胞出現(xiàn)，15月時內(nèi)皮細胞成熟、排列規(guī)則。動脈瘤腔內(nèi)充滿不同