關(guān) 林 王曄玲
(吉林省人民醫(yī)院,吉林 長春 130021)
冠心病主要由于冠狀動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化,阻塞冠狀動(dòng)脈血管,引發(fā)心肌缺血、缺氧及心肌細(xì)胞壞死。介入治療因安全、有效、及時(shí)的特點(diǎn)成為冠心病治療的主要方式。在介入治療中介入器械的選擇尤為重要,經(jīng)歷單純球囊擴(kuò)張、金屬裸支架和藥物洗脫支架(DES),現(xiàn)逐步過渡到生物可降解支架。與非降解支架相比,生物可降解支架在機(jī)體內(nèi)存在時(shí)間短,避免炎癥反應(yīng);伸縮性好,有助于血管的擴(kuò)張和重塑;支架最終被吸收,不會(huì)誘發(fā)血栓。本研究對(duì)生物可降解支架的研究進(jìn)展及在冠心病臨床治療中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。
生物可降解支架根據(jù)材料不同可分為可降解聚合物支架和可降解合金支架兩類。已有多種生物可降解支架處在研發(fā)階段?,F(xiàn)今已獲得獲歐盟認(rèn)證(CE),可用于冠心病介入治療的只有Abbott公司的生物可降解血管支架系統(tǒng)(BVS)和Elixir公司的DESolve。
1.1生物可降解聚合物支架 生物可降解聚合物支架以大分子聚合物為基本組成材料,根據(jù)降解性、生物相容性和機(jī)械性能,可作為生物可降解聚合物骨架的材料主要有:聚己內(nèi)酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚羥基乙酸(PGA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、PLA-PGA(PLGA)共聚物、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等,其中PLA僅左旋體能被機(jī)體代謝,可作為生物可降解聚合物骨架材料。
1.1.1Igaki-Tamai支架 Igaki-Tamai支架最早是由日本Igaki Medical Planning公司研發(fā)的,是以生物醫(yī)學(xué)常用的材料PLA為基本骨架研制的。其剛植入血管時(shí),徑向強(qiáng)度為1 200 mmHg,植入1年后,其徑向強(qiáng)度為800 mmHg,充分提供了對(duì)血管的支持作用。PLA的降解原理為,經(jīng)人體巨核細(xì)胞吞噬成可溶單體分子,進(jìn)入三羧酸循環(huán),降解成水和二氧化碳排出體外,這個(gè)過程一般為2~3年。臨床研究證實(shí),其在人體內(nèi)的降解時(shí)間為3年〔1〕。在安全性上,對(duì)50例患者隨訪調(diào)查,心源性死亡1例,非心源性死亡6例,心肌梗死4例,1、5、10年靶病變?cè)俅窝\(yùn)重建(TLR)分別為16.0%、18.0%、28.0%,支架內(nèi)血栓形成2例〔2〕,證實(shí)Igaki-Tamai支架是安全的。
1.1.2BVS支架 BVS支架是由美國Abbott公司研發(fā)的,也是目前應(yīng)用較為廣泛的支架。它以左旋PLA為基礎(chǔ)材料、藥物緩釋涂層為右旋PLA、抗增殖藥物為依維莫司,支柱的厚度為150 μm,支架兩端各有1個(gè)金屬標(biāo)記以便X線識(shí)別,在體內(nèi)完全降解時(shí)間約為3年。第一代BVS支架需儲(chǔ)藏在-20℃條件下防止老化,BVS支架有較多的臨床數(shù)據(jù),在評(píng)估第一代BVS支架的研究中,BVS支架植入成功率為94.0%,術(shù)后6個(gè)月復(fù)查,支架內(nèi)面積平均減少11.8%,血管內(nèi)膜的新生面積為(0.30±0.44)mm2,植入5年主要不良心血管事件(MACE)發(fā)生率為3.4%,無遠(yuǎn)期血栓形成〔3〕。隨著技術(shù)的改進(jìn),第二代BVS支架對(duì)支架臂進(jìn)行調(diào)整,增加了徑向強(qiáng)度,改進(jìn)了涂層藥物,可保存在室溫下。經(jīng)臨床評(píng)估,術(shù)后6個(gè)月管腔丟失面積(LL)為0.19 mm2,12個(gè)月LL為0.27 mm2,植入2年MACE發(fā)生率為6.8%〔3〕。另一項(xiàng)關(guān)于BVS支架的國際性研究,選擇范圍涵蓋了亞洲、歐洲、拉美等多個(gè)國家的患者,從現(xiàn)有資料來看,植入1年,MACE和TLR發(fā)生率分別為4.3%和4.9%,支架內(nèi)血栓形成率僅為0.8%〔4〕。證實(shí)了BVS支架在冠心病介入治療上是安全性可靠的。
1.1.3DESolve支架 DESolve支架是由Elixir公司研發(fā)的,支架材料為PLA,藥物緩釋涂層為諾維莫司,1年后生物降解率為95%,支柱厚度150 μm,具有很好的擴(kuò)張性,其直徑3.0 mm的支架可擴(kuò)張至4.5 mm。對(duì)微小的貼壁不良還具有自行矯正功能。與其他可降解支架相比,擴(kuò)張性更好,斷裂風(fēng)險(xiǎn)率低。在一項(xiàng)前瞻性的DESloveNx研究中,植入DESolve支架6個(gè)月后,MACE發(fā)生率為3.3%,無支架內(nèi)血栓發(fā)生,管腔面積基本沒有改變〔5〕,其新一代DESolve支架正在臨床試驗(yàn)階段。
1.1.4REVA支架 REVA支架是由美國Reva Medical公司研發(fā)的,組成材料為酪氨酸聚合物,基礎(chǔ)組成分子為碘化對(duì)羥基苯丙酸環(huán),降解產(chǎn)物為二氧化碳、水、碘化酪氨酸烷基。完全降解時(shí)間為2~3年,因其取代基有碘分子,故可在X線下顯示。第一代REVA構(gòu)型為“滑動(dòng)和鎖定”,支架柱間無絞合點(diǎn),有效減少了材料的用量,縮短了降解時(shí)間,并改變了因絞合點(diǎn)降解而引發(fā)支架變形的弊病,進(jìn)而降低了MACE的發(fā)生率〔6〕。由于第一代REVA支架具有較高的TLR,繼而又推出了第二代REVA支架,將支架構(gòu)型改進(jìn)為“螺旋滑鎖”,支架表面以西羅莫司為藥物緩釋圖層,藥物洗脫時(shí)間為30 d,完全降解時(shí)間為1年。
1.1.5XINSORB支架 XINSORB支架是首個(gè)擁有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物可降解聚合物支架,組成材料為聚天冬氨酸-共-丙交酯、聚ε-己內(nèi)酯和聚乙交酯,降解方式為球囊擴(kuò)張,兩端各有1個(gè)金屬標(biāo)記供X線識(shí)別。初步臨床研究顯示,XINSORB支架具有很好的支撐效果和安全性〔7〕,需要進(jìn)一步擴(kuò)大臨床試驗(yàn)范圍,獲得更多的數(shù)據(jù)支持。
1.2生物可降解合金支架 由于金屬具有一定的硬度,金屬支架與聚合物支架相比,支撐力更強(qiáng),體內(nèi)可視性好。目前臨床研究的用于介入治療的金屬支架主要有兩類:鐵合金和鎂合金。降解后釋放形式為Fe2+和Mg2+,均為人體必需微量元素,對(duì)人體沒有毒性??山到忤F合金支架特點(diǎn)在于,釋放速率平均;具有很好的力學(xué)性能;良好的核磁共振兼容性;相對(duì)于其他金屬,密度高,有利于X線檢查。但研究發(fā)現(xiàn)鐵在生物體內(nèi)降解速率較慢〔8~11〕,帶來生物不相容的問題,故仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。目前正在研制的鎂合金可降解支架為德國Biotronik的AMS系列支架,但由于鎂化學(xué)性質(zhì)活潑,AMS-1支架降解速率過快,不能維持足夠的支撐時(shí)間,AMS-2對(duì)材料成分進(jìn)行調(diào)整,以提高抗裂性能,延緩降解速率,AMS-3在此基礎(chǔ)上表面覆蓋了抗增殖藥物雷帕霉素,以在支撐的過程中同時(shí)進(jìn)行治療。經(jīng)過不斷的改進(jìn),生物可降解鎂合金支架將是一項(xiàng)應(yīng)用前景廣泛的介入治療器械。
2.1生物可降解支架在簡單病變中的應(yīng)用 目前臨床數(shù)據(jù)最多的生物可降解支架是Abbott公司的BVS支架,在一項(xiàng)臨床研究中〔12~17〕,分別在術(shù)后6個(gè)月、1年、2年、3年,進(jìn)行血管影像學(xué)檢查,包括造影、血管內(nèi)超聲(IVUS),光學(xué)相干成像(OCT)。所有病例均無支架彈性回縮發(fā)生。在6個(gè)月時(shí),支架節(jié)段內(nèi)晚期LL為(0.19±0.18)mm,IVUS檢查支架面積縮小了2%,OCT顯示內(nèi)膜覆蓋率為96.8%。1年后,LL為(0.27±0.32)mm,IVUS和OCT顯示支架面積無顯著減少,MACE發(fā)生率為7.1%。2年后,LL為(0.27±0.20)mm,支架梁達(dá)已被內(nèi)膜覆蓋99%,MACE發(fā)生率為6.8%,無支架內(nèi)血栓形成。3年后,LL為(0.29±0.43)mm,支架面積無明顯改變,而斑塊面積明顯縮小。3年內(nèi)MACE發(fā)生率為10.0%,無支架內(nèi)血栓形成。另一項(xiàng)涵蓋多個(gè)國家地區(qū)的3 389例患者的調(diào)查〔18~21〕,比較BVS支架與XIENCE支架,在TLR、支架血栓形成、心肌梗死、死亡率上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,也證明了生物可降解支架具有很好的安全性和臨床療效。
2.2生物可降解支架在急性病變中的應(yīng)用 在一項(xiàng)考察急性冠狀動(dòng)脈綜合征中BVS支架應(yīng)用效果的臨床研究中〔22~24〕,比較BVS支架和DES治療ST段抬高型心肌梗死的臨床療效,跟蹤隨訪220 d,BVS和DES在死亡率(0.8% vs 2.0%,P>0.05)、TLR(4.1% vs 4.5%,P>0.05)、支架內(nèi)血栓形成率(2.5% vs 1.4%,P>0.05)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在合并糖尿病的患者臨床療效上〔25~27〕,糖尿病和非糖尿病患者在全因死亡、心源性死亡、TLR的復(fù)合終點(diǎn)上,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。應(yīng)用生物可降解支架和DES支架的糖尿病患者相比,在復(fù)合終點(diǎn)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),支架內(nèi)血栓形成率亦無差別。
生物可降解支架的研制是冠心病介入治療領(lǐng)域的一個(gè)里程碑,它的優(yōu)勢(shì)在于:可防止血管的彈性回縮,支撐強(qiáng)度好,且完全降解后,對(duì)血管彈性的束縛即消失,有利于內(nèi)皮功能的恢復(fù);支架再狹窄的風(fēng)險(xiǎn)率降低,支架逐步消失,不會(huì)影響管腔面積,消除了晚期支架內(nèi)血栓的弊??;相對(duì)于不可降解支架,可降解支架誘發(fā)小側(cè)支血管永久性閉塞的概率低;在影像學(xué)檢查時(shí)不產(chǎn)生偽影,有利于冠狀動(dòng)脈血管影像學(xué)檢查;手術(shù)創(chuàng)面小,降低了患者心理負(fù)擔(dān)。由于生物可降解支架研發(fā)歷史較短,還有一些需要改進(jìn)的地方:臨床研究有限,缺乏在冠狀動(dòng)脈多支病變及復(fù)雜病變上的臨床數(shù)據(jù)支持,相對(duì)于DES,生物可降解支架的厚度有待改進(jìn),當(dāng)前的生物可降解支架厚度在120~150 μm,而DES的厚度僅為60~90 μm,支架過厚,會(huì)影響冠狀動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué),并減少管腔有效面積;由于材料因素,與DES相比,生物可降解支架的斷裂風(fēng)險(xiǎn)更高。生物可降解支架今后的研究方向致力于以下幾個(gè)方面:支架要具有更多的生物學(xué)特性,如抑制內(nèi)膜增生、抗菌、抗平滑肌增生等,這就需要支架能攜帶藥物及高活性的分子;目前的藥物涂層仍需改進(jìn),要設(shè)計(jì)釋放時(shí)間更長,釋放速度均勻的釋放體系,并能攜帶更多的藥物;目前材料的成型方式為借助高溫塑型或用到有機(jī)溶液,明顯不利于保持藥物活性;生物可降解支架的力學(xué)性能沒有DES好,需要改進(jìn)材料的組成和配比;此外,生物可降解支架為靶向治療提供了輸送方式,為局部藥物輸送和局部放射治療提供了可能,這為其他疾病,如在癌癥的給藥途徑上,提供了新的治療設(shè)想,從而將生物可降解支架臨床應(yīng)用范圍延伸和擴(kuò)大。
相信在不久的將來,伴隨各個(gè)領(lǐng)域的不懈努力和前期臨床試驗(yàn)的開展擴(kuò)大,及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,生物可降解支架將日漸成熟穩(wěn)定,將成為冠心病介入治療的主流,未來必將最擁有更廣闊的臨床應(yīng)用前景。
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