各类常用介入栓塞材料

常见介入栓塞材料,汪黎明,1,目前栓塞材料种类繁多, 可以适应不同部分、不同性质病变的需求, 理想的栓塞材料应符合以下要求: 无毒、无抗原性, 具有良好的生物相溶性; 迅速闭塞血管, 能按需求闭塞不同口径、不同流量的血管; 易经导管传送, 不粘管, 易取得, 易消毒 ;无致畸和致癌性。,2,固体栓塞材料 固体栓塞剂 (如弹簧圈、明胶海绵等 )进入靶血管后, 在其直径相仿的血管停留下来, 形成机械性栓塞, 栓子周围和被栓血管的远端常可以并发血栓形成, 造成局部血流中断, 多用于栓塞小动脉或动静脉瘘, 不能超选择性插管时也可以用于保护性栓塞。,3,永久性固体栓塞材料：临床上应用较多的永久性固体栓塞材料有聚乙烯醇 (PVA )颗粒、海藻酸钠微球、微弹簧圈、白芨粉、真丝、自体毛发等。目前微弹簧圈的制作材料有铜、钨及铂等, 由于铂对 X 线的透性不好, 且非常柔软, 其弹簧性能极好地适应栓塞部位的形状和大小, 因此临床多用铂制微弹簧圈。而海藻酸钠微球无毒, 组织相溶性好, 且栓塞彻底、作用持久, 3 6个月降解, 有着广阔的应用前景。可吸收性固体栓塞材料： 临床上已使用的可吸收性固体栓塞材料包括明胶海绵、自体血块、微胶原纤维止血剂 (牛皮胶原的一种衍生物 ) 、闭塞胶 (玉米胶蛋白、泛影钠、罂粟油和丙二醇混合制成 )等。目前临床应用较多的是明胶海绵, 它能被组织吸收, 堵塞血管后起到网架作用, 能快速形成血栓。,4,液体栓塞材料 液体栓塞材料可直接注入肿瘤组织内, 完全适用于不同大小和各种形状的肿瘤, 使肿瘤组织和栓塞材料之间不留任何空隙, 从而达到完全性栓塞。而且液体栓塞剂 (如无水乙醇、鱼肝油酸钠、碘化油等 )多通过化学破坏作用损伤血管内皮, 并使血液有形成分凝固破坏成泥状, 淤塞毛细血管床, 从而使液性栓塞剂得到较长时间滞留于肝窦内和微小动脉内, 并引起小动脉继发血栓形成, 多用于栓塞肿瘤的血管床和动脉。液性栓塞剂还可以作为载体, 携带化疗药物等物质, 在肿瘤内缓慢释放, 起到延长治疗时间的作用。,5,明胶海绵,动物蛋白基质海绵，无抗原性，可压缩和可膨胀性;多用于直径2MM以下小动脉栓塞.,6,明胶海绵为较早开发的栓塞剂, 具有较好的可压缩性和再膨胀性, 被压缩后可以通过直径较小的导管, 到达血管后再膨胀复原；在机械性栓塞的基础上, 其海绵状结构内可使血细胞聚集并触发局部凝血反应, 最终将血管栓塞。由于其具有可压缩性, 易注射, 无抗原性、易得、廉价、能消毒; 可剪成不同大小, 以栓塞不同直径的血管; 可为机体吸收使血管再通, 为再次治疗留下通路等优点, 目前仍为临床常用的栓塞剂, 主要用于栓塞小动脉。明胶海绵属蛋白基质海绵, 其堵塞血管后起到网架作用, 能快速形成血栓, 闭塞为非永久性的, 时间约为几周至几个月, 临床上一般与碘化油乳剂联合应用栓塞治疗肿瘤。若栓塞一长段靶动脉则难于再通。,目前国内明胶海绵颗粒多是自制, 其特点是自制颗粒较大,大小不均, 只是起栓塞作用, 没有载药的特性。,7,明胶海绵微粒栓塞剂大小精确、尺寸齐全：根据血管尺寸, 提供了150 350um, 350 560 um, 560 710 um, 710 1 000 um,1 000 1 400um及1 400 2 000um 六种不同大小的明胶海绵颗粒栓塞剂, 颗粒直径与血管大小更符合, 增强了栓塞的目标性。伸压缩性卓越、使用方便：明胶海绵颗粒栓塞剂为特殊工艺合成的高分子网状海绵材料, 具有良好的伸压缩性。具有杰出的输送能力, 有效避免堵管情况的发生; 有效改善其与目标血管的融合性, 使栓塞更有效。安全性高：胶海绵颗粒栓塞剂已经拥有30余年的临床使用历史, 具有良好的生物相溶性与安全性, 是一种安全、有效、稳定的中短期栓塞剂, 因此成为肝癌介入治疗的经典制剂。,加图,8,相关研究认为小于500 um 颗粒能较有效地阻断肿瘤血管, 抑制肿瘤生长, 100 300 um 颗粒肿瘤坏死最明显, 但引起正常肝组织、胆道以及肝内结缔组织的坏死, 须在超选择插管的前提谨慎使用, 300 500 um颗粒最适合于肝肿瘤的栓塞治疗。,9,已有研究认为, TACE 会严重损害肝功能,肝癌患者的最终死因除了多发转移和恶病质外, 主要的是肝功能衰竭及其相关并发症, 因此以牺牲肝功能为代价的治疗都需谨慎, 而TACE 术后的肝衰竭与栓塞剂和化疗药物对肝脏的持续性损害有关。 肝内多发小肝癌往往由肝段远端血管供血, 超液化碘油进入肿瘤内部较少, 阻断血流效果差, 不仅碘油沉积不理想,还会栓塞非靶血管, 严重影响肝功能。,BUT,10,明胶海绵颗粒属中短期栓塞剂, 一般认为其完全降解时间约为14 90 d, 因此术后患者肝功能恢复快, 而且在肿瘤坏死后仍可保留原有血管, 为患者再次的TACE 治疗提供了条件, 同时也为难治性肝癌, 尤其是巨大肝癌合并肝硬化、门脉癌栓的患者带来了希望。,11,明胶海绵的制备和使用方法： 术前制备 明胶海绵颗粒可在术前制备成1-2mm3大小的颗粒，装入容器经高温、高压灭菌后备用。但临床多为术中制备。 术中制备和使用方法 A明胶海绵颗粒的制备： 常根据需要剪成1-2mm3 大小颗粒，装入2-5ml注射器中，先用极少量75%酒精消毒、消泡，再混入造影剂，在透视下经导管注射入靶血管。 B明胶海绵条的术中制备和使用方法: 将其剪为2mm*15mm的长条，用手搓成细条，再装入已有造影剂的注射器，经过导管快速注入。 其颗粒常用于栓塞2mm直径以下的小动脉，明胶海绵条可用于动静脉瘘和动脉末稍粗大且数量较多时。临床上常用于止血、良恶性肿瘤的术前和姑息性栓塞治疗，与鱼肝油酸钠等配合用于食管和精索静脉曲张等的治疗。,12,聚乙烯醇颗粒(PVA) 可膨胀性， 可压缩性，吸收性强；肿瘤和出血性疾病治疗。,13,由聚乙烯醇泡沫与甲醛经交链、干燥、粉碎、过筛而制成,为非水溶性, 遇水性液体可膨胀, 体积将增加20%, 生物相溶性好, 在体内不易降解吸收, 为永久性栓塞物。PVA 颗粒为150 1000um, 使用时将其混入造影剂以悬浮液的形式经导管注入病变部位, 机械性阻塞并诱发血栓形成, 从而将血管闭塞。PVA 的弥散性或穿透性和其颗粒大小及悬浮液的浓度有关。小颗粒和低浓度的PVA 多用于闭塞小的血管, 大颗粒高浓度的PVA 多用于闭塞较大的血管。,14,缺点是: PVA 颗粒是一种化合制剂, 具有化学药物性能, 栓塞后可引起化学反应, 且输送注射PVA 需要较大直径的导引微导管, 对如脑AVM 这样的病症, 微导管不能理想地进入畸形团, 而且, 由于畸形血管的直径粗细不一, 需选用不同大小的颗粒进行栓塞,其效果势必受影响。,Bad,优点是: 注射时相对不受时间的限制, 在微导管不能完全到位的情况下仍能进行栓塞治疗, 注射过程相对简单, 易于控制。,Good,15,大型栓塞物质,包括金属弹簧圈类和可脱离球囊等。此类栓塞物质能通过细小的导管内径，出导管后膨胀或盘曲成形，栓塞较导管直径大得多的血管或血管瘤腔（3-15mm)。,16,弹簧圈机械性栓子，不锈钢丝绕纤维;多用于动静脉瘘，动脉瘤，大血管出血等。,17,不锈钢弹簧圈 早先是由抽芯后的导丝加工而成。商品化的钢圈由不锈钢缠绕成与导丝类同的弹簧状，再将其淬火制成不同直径的较大弹簧圈并绕以羊毛或涤纶纤维。 使用时将其装入直塑料导管，使用时对准导管尾部，用导丝将其推出导管。出导管后钢圈自动复原，并伴随纤维引起的血栓形成而栓塞血管。如单个钢圈不足以阻塞血流可追加数个，直至血流中断。其形状主要为管状，也有三角形、塔形等。弹簧圈的临床应用 弹簧圈的主要作用为栓塞较大血管主干，多不造成栓塞远端的缺血坏死，常用于动静脉瘘、动脉瘤、血流再分布、大血管出血和大的静脉曲张等的治疗。,18,19,可脱离钢圈 (Detachable coil)：是指一种可控制其释放或在释放前可回收的金属圈。 A.普通钢圈的改进型 钢圈尾部有一小珠，而此珠可卡在推送导丝的尖端凹槽内，当钢圈大部出导管后可以造影证实位置是否正确，若不正确可拉回重放。可用于脑动脉瘤的治疗，特殊的塔形、双螺旋形可用于动脉导管的封堵。 B. GDC钢圈 为细的铂金丝与推送导丝焊接在一起，出导管后自动盘曲，位置正确后通直流电熔断焊接而释放，此种由Guglielmi 医生发明，简称GDC，是目前用于脑动脉瘤栓塞的相对安全和有效的栓子。,20,弹簧圈在导入体内前应先插入解脱器检验,如果推送杆插入解脱器中，解脱器显示是绿灯，代表弹簧圈可以解脱（不要按解脱按钮）如果推送杆插入解脱器中，解脱器没有显示绿灯（确认推送杆有没有完全插入解脱器），如果确认操作无误后仍然没有显示绿灯，请更换解脱器,21,术中如果仍出现无法解脱的情况，请不要继续使用解脱器解脱（两次仍未解脱），可参考9V电池解脱方法,22,宽颈动脉瘤一直是血管内栓塞治疗的难点，如何在满意填塞时防止微弹簧圈突入载瘤动脉是闭塞宽颈动脉瘤的关键，目前采用下列几种栓塞技术：（1）篮筐技术（basket technique），首先送入1个或多个三维型微弹簧圈于动脉瘤腔，利用三维型微弹簧圈释放后的空间伸展性，从而在动脉瘤腔内形成一个篮筐，使随后填入的微弹簧圈被筐住而不致突入载瘤动脉，直至完全闭塞动脉瘤，该技术简便、易行，其缺点是有时栓塞后期弹簧圈仍向外凸。,23,（2）球囊辅助下的重建技术，为防止微弹簧圈突入载瘤动脉，在微导管插入动脉瘤腔后再经导引导管插入不可脱球囊导管至动脉瘤开口处，充盈球囊堵塞动脉瘤开口，然后用第一种方法闭塞动脉瘤，该技术成形较好，缺点是需阻断血流。（3）支架辅助下的重建技术，先释放一个动脉支架覆盖动脉瘤的开口，然后经动脉支架的网孔插入微导管至动脉瘤腔，送入微弹簧圈闭塞动脉瘤，该技术解决了前两种缺点，但是目前专用支架的支撑力不足。,24,可脱性球囊 乳胶或硅胶制品 多用于动静脉瘘及大静脉动脉瘤样畸形的栓塞治疗,25,由乳胶制成，注入稀释的造影剂可膨胀，其尾端为弹性良好的小胶圈，与直径3F的微导管相连，当球囊到达预期栓塞部位时，经过微导管注入稀释的造影剂，使其膨胀。确认位置正确后拔出微导管即可。膨胀后的球囊直径可达到10mm以上，通常用于较大直径血管和动静脉瘘的栓塞。,26,液体栓塞剂,液性栓塞剂不但可以作为栓塞材料起到栓塞作用，还可以作为载体, 携带化疗药物等物质, 在肿瘤内缓慢释放, 起到延长治疗时间的作用。,27,碘油 油性液体，短期栓塞，多用于肝癌栓塞治疗，可与化疗药物混合使用。 多用于恶性肿瘤姑息性治疗，动静脉畸形。,28,碘化油经肝动脉注入后可长期选择性滞留于肝癌组织中,所以抗癌药与碘化油结合可用于治疗肝癌。且碘化油与抗癌药所配制剂的物理稳定性和药物释放速度是决定临床疗效的重要因素。 在TACE 中碘化油有3 个作用: 碘化油可作为一种对比造影剂, 籍此更容易在TACE治疗中显示肿瘤形态; 碘化油可作为一种栓塞剂, 籍此有效阻断肝细胞癌的血供; 碘化油可显示肿瘤组织的优势血供, 并且可作为有靶向作用的载体输送细胞毒性或放射性药物进行治疗。,29,碘化油选择性聚积于肝癌组织的机制: 肿瘤组织血供丰富, 血流量大而产生的虹吸作用; 肿瘤血管缺乏弹力层和肌层, 常发生不规则扭曲, 不能冲刷出黏滞的碘化油; 肿瘤组织缺乏能清除碘油的单核巨噬系统和淋巴系统; 坏死所致死腔形成, 单核巨噬系统难以将其清除。,30,目前碘化油乳剂的主要配剂在临床上常用的有各种化疗药物、无水乙醇、可降解淀粉微球、放射性标记物和基因药物等不同类型, 其相应栓塞特点各有不同。 通过栓塞肿瘤供血动脉使肿瘤组织缺血坏死的同时, 抗肿瘤药物在肿瘤局部缓慢释放起到长时间化疗作用。但是, 碘化油呈黏液状, 栓塞肿瘤血管、阻断血流后容易被排出, 虽然碘化油已充满肿瘤血管, 但是血流还是缓慢流动的,只是将血流减少而已, 碘化油栓塞后由于液态原因不能完全阻断血流, 加上血流不断冲刷使原已在肿瘤内的碘化油受到冲刷而减少, 且肝癌组织仍有一部分血供来自门静脉, 即使肝动脉栓塞彻底, 肿瘤组织也不能完全坏死, 其1、2、3年生存率仍较低。,31,国产碘化油黏稠度大，肝动脉中弥散性小，吸收慢。 国产碘化油在患者癌肿中长期沉积较好。但国产碘化油因为黏稠度较大，与人体组织相容性较小，容易引起较大的人体副反应，疼痛呕吐发热等一般栓塞后副反应都较超液化碘油为重； 超液化碘油组织相容性好，黏稠度较小，患者对栓塞术的耐受性增大，但超液化碘油因弥散性较好，术后长期随访观察，发觉碘化油远期沉积效果不如国产碘化油，超液化碘油更容易被组织吸收。总而言之，虽然随着超液化碘油这种新技术的出现，我们不能一概否定传统国产碘化油在肝癌栓塞术中的优点，对于一些基础情况较好的患者，国产碘化油仍有一定的用武之地。,国产碘油VS超液化碘油,32,无水乙醇 蛋白凝固作用，造成血管内皮细胞坏死，继发血栓形成，造成血管闭塞; 多用于恶性肿瘤姑息性治疗，动静脉畸形。,33,无水乙醇的栓塞机理 无水乙醇又名无水酒精，它靠强烈大蛋白质凝固作用造成注入部位的血管内皮细胞和中层肌肉坏死，血液有形成分蛋白质凝固和细胞崩解成泥淤塞毛细血管，并继发广泛血管内血栓形成，造成靶器官的缺血坏死。其作用部位主要为末梢血管, 大血管继发性闭塞, 可造成血管永久性闭塞和器官、肿瘤的梗死。无水酒精使用方法及其与栓塞作用的关系 其栓塞能力与到达靶血管内的瞬间浓度有关。有人认为当浓度达到50%时，即可起效，浓度更高时效率更高。因多数情况下在注射无水酒精时靶血管仍然存在血流，其一出导管即被稀释，故必须以一定的速度注射才能保证其起到栓塞作用。注射速度则根据靶血管的血流而定，而且影响因素复杂，所以，临床上常根据术者的经验决定。如用球囊导管注射会更安全、可避免返流。,34,另外, 无水乙醇还具有使用方便、价廉、无菌和灭菌的优点。缺点是其栓塞效果是剂量依赖性的, 较大的剂量患者常不能耐受, 术后常出现明显疼痛和组织坏死 , 且比重极低, 使用时易发生层流现象。 总的注射原则做到先快后慢，越到手术后期越要小心，因为即使0.5-1ml的返流都可以引起严重的并发症。,35,无水酒精的临床应用 由于其栓塞作用强烈持久，适用于恶性肿瘤的姑息治疗，动静脉瘘和静脉曲张的栓塞治疗，其缺点是不宜与常规造影剂混合，难于在透视的监视下注射。可用粉状非离子造影剂混合，但国内难于得到此类造影剂。注射时可以产生剧痛。注射前应于局部注射2%利多卡因5ml,并预先告知患者。因其注射速度难于掌握，应在有经验的术者指导下使用。,36,无水乙醇当前主要用于经皮穿刺无水乙醇消融术( PE I) PEI 的优点主要是治疗小肝癌疗效好； 但缺点是 :对较大肝癌疗效不佳,因无水乙醇弥散不均匀, 容易遗漏癌组织; 由于肿瘤内部组织渗透压高, 注入的无水乙醇难以完全渗透到瘤实质内, 且易随着血管流溢至远处肝组织; 对边缘癌灶, 无水乙醇容易漏到腹腔内产生肠穿孔等并发症。,37,而将碘油载无水乙醇乳剂经导管注入较大肝癌血管内治疗能弥补PEI上述缺点。 碘化油和无水酒精二者乳化剂应用具有相互强化作用。 碘油载无水乙醇乳剂行肝动脉栓塞的机制是 : 当乳剂进入靶动脉毛细血管或通过肝血窦交通支进入门静脉后, 无水乙醇逐渐析出, 在肿瘤微血管床内渗透扩散, 使肿瘤细胞、血管内皮细胞变性坏死, 微血栓形成, 协同碘油栓塞作用, 能明显加剧肿瘤的破坏和周边末梢血管的栓塞作用。 用碘油载无水乙醇乳剂( 无水乙醇：碘油= 1：2体积比)行TAE治疗肝细胞癌,经过分析显示碘油载无水乙醇乳剂经TAE栓塞是安全和有效的方法, 对直径小于5cm 的肝细胞癌疗效最佳, 而肿瘤反应以直径不大于7cm 肿块最明显。对不能手术切除及手术切除的肝细胞癌患者均有适应证。但不足之处是栓塞可能引起不可逆性肝损伤、疼痛以及发热等并发症, 异位栓塞时可造成肝衰竭, 甚至造成患者死亡等严重的意外情况。,38,4 4 海藻酸钠微球血管栓塞剂海藻酸钠微球血管栓塞剂( KMG )是固体栓塞剂, 具有良好的生物可降解性和组织相溶性, 其材料安全、无毒, 3 6个月降解, 栓塞治疗原发性肝癌能克服碘化油流失的弊端, 增强栓塞效果, 提高栓塞疗效。其栓塞治疗肿瘤的优点为18 : 栓塞更彻底, KMG是固体的栓塞剂, 它的颗粒细小而均匀, 能彻底阻断肿瘤血供, 栓塞后造影立即显示肿瘤血管完全彻底阻断, 肿瘤立即处于缺血状态。KMG 栓塞作用持续时间更持久, 完全克服了碘化油因为血流不断冲刷而流失的缺点, 其栓塞可持续2 3个月, 在此期间肿瘤完全缺血, 不受血流冲刷的影响。对于中低血供病灶, KMG 更有其独特的作用, KMG很容易将稀少的肿瘤血管给予栓塞阻断血供, 使其本来就不丰富的肿瘤缺血坏死, 使得原来很难治疗的中低血供病灶取得很好疗效。肿瘤坏死明显, 体积缩小快。由于KMG 颗粒均匀细小, 能到达肿瘤末梢血管, 而且不易形成侧枝循环, 经过1 2 次治疗后肿瘤组织明显坏死, 以后逐渐吸收、外形缩小。有资料表明, KMG与碘油化疗药物乳剂混合使用具有协同作用,KMG位于其末梢小动脉, 从而阻断肿瘤细胞的营养供血, 使肿瘤组织坏死, 同时阻断了血流对碘油及药物的冲刷作用, 使药物在栓塞部位缓慢释放, 在肿瘤组织内保持较高的浓度和较长的时间, 可以提高抗肿瘤药物的疗效, 具有化疗和栓塞双重作用 19 21 。刘丹等 22以中华小型猪为实验动物, 对多柔比星海藻酸钠微球( DOXAM )进行体内肝动脉栓塞后药代动力学研究, 结果示DOXAM 在肝脏行动脉栓塞后, 具有明显的缓释作用, 可以显著延长药物在体内的停留时间, 对肝脏的副反应小于碘油多柔比星肝动脉栓塞。并且将DOX与海藻酸钠制备成微球, 能达到30%的载药量, 显著延缓药物的释放, 大大降低了DOX在外周血中的血药浓度, 从而降低了对全身的毒副反应; 与碘油乳剂相比, DOXAM 载药量大, 包封率高, AUC 和MRT显著延长, 在肝脏内具有更为明显的缓释作用, 具有良好的生物相溶性, 呈现出比碘油乳剂更为广阔的应用前景。,39,微小栓塞物质 是指用于毛细血管和小动脉末梢栓塞的直径在50-700微米的微粒、微球和微囊，可通过微导管注入。其中，微囊多包有抗癌药物，利用微囊的不断融解、破裂达到药物释放和栓塞双重作用。微小栓塞物质的制作材料有多种，如PVA、乙基纤维素、葡聚糖凝胶和明胶蛋白等。根据其是否可被吸收而达到中期或长期栓塞的效果。其中短期栓塞者如