超聲血管成形術

1、超聲血管成形術     關鍵詞動脈粥樣硬化；超聲血管成形術；血栓中圖分類號 R541.4文獻標識碼 A動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是心血管系統(tǒng)中最常見的疾病之一， 據 統(tǒng)計40歲以上的成年人約1/4的動脈血管膜上有不同程度的AS病變。AS可使血管壁增厚、變 硬、發(fā)生壞死而形成粥樣物，繼發(fā)引起斑塊內出血、破裂、鈣化和血栓形成，從而造成嚴 重 后果。而超聲血管成形術(ultrasonic angioplasty,UAP)則用于消融血栓和去除斑塊，使AS 病變減少或消除。1965年Anschuetz等1研究了如何對AS斑塊的去

2、除。70年代早 期Trubestein第一次對引起股動脈閉塞的血栓進行了以超聲介導的血栓消融。 臨床上之所以發(fā)展緩慢，主要是超聲能應用過程中技術上的問題以及PTCA、外科手術、藥物 溶 栓的發(fā)展，阻礙了UAP的應用，但由于PTCA、藥物溶栓存在許多問題，并有很高的風險和并 發(fā)癥，許多學者便對UAP重新顯示出興趣，對UAP裝置進行了改進。80年代末，以Rosenschei n和Siegel兩個研究小組為主的研究人員做了大量工作，經歷了由體外、動物試驗到體內應 用的過程。1UAP的作用機制超聲對組織的消融，主要是它的空化效應2，3和機械振動4，其中 以空化效應為主?？栈F(xiàn)象3，4是因組織的微氣泡內

3、爆產生強大的切應力或沖 擊波，強大的局部高溫、高能、高壓可將纖維條索交叉連接的化學鍵打斷，改變紅細胞膜 ，影響血小板，使栓子解聚，消融產物增多，最后導致血栓溶解。在一個給定的聲壓范圍內 ，組織壓、聲頻、聲學的負載周期(僅指脈沖方式)、液體性質、消融的氣體決定氣泡形成 和崩解的時間。空化效應的發(fā)生對組織有一定的選擇性：組織的彈性越大，空化效應越不明 顯，而彈性與組織的彈力纖維和膠原纖維的含量有關3，5，正常動脈壁富含膠 質纖維和彈力纖維可抵抗超聲的切除，血栓、纖維斑塊彈力纖維、膠原纖維含量少，對超聲 敏感，可被空化場產生的沖擊波消融，鈣化組織為非彈性物質，易被超聲粉碎2， 6。對超聲不敏感的組織

4、包括正常動脈、膀胱、瓣膜；對超聲敏感的組織有：AS斑塊、 血栓、肝、腎、沉積的鈣組織，其次為脂肪組織5，超聲應用較高能量時會逐 漸失去對這些組織的選擇性而只有較窄的治療學指標2，6。機械振動主要是指超聲探頭以大于20 000周/秒的速度從縱向和橫向對頑固的無順應性的AS 斑聲進行振動，從而達到消除斑塊的目的，而對正常組織和血管，超聲探頭對它們的振動幅 度很小(50m±25m)，不易受損。2實驗研究2.1對人離體血管的研究2.1.1斑塊消融：Siegel7報道在實驗79段AS斑塊動脈片段的再 通 成功，包括26段長0.55cm完全閉塞的片段，UAP使每條閉塞血管中24段血管再通小于20

5、 s，19條伴鈣化的閉塞血管中18條也在20s內再通。Rosenschein8通過對超聲介導的25個主動脈片段的斑塊消融率來測量對AS斑塊 的敏感性。UAP后，肉眼可見的和組織學檢查顯示復雜斑塊相對抵抗超聲切除，而AS斑塊很 敏感，幾乎被完全切除，且無動脈壁內、中、外膜的損傷及熱損傷。Ernst9 報道超聲強度68W/cm2可選擇性地切除AS斑塊。說明低強度超聲可使AS斑塊與健康動脈 相區(qū)別，選擇性地切除AS斑塊。Siegel12在14段AS斑塊中應用超聲能，發(fā)現(xiàn)可 以通 過消融纖維成分和鈣化物，提高AS損害的順應性，達到擴張動脈的作用，對損害的改善程度 優(yōu)于球囊擴張術。Ernst11使用UA

6、P比較冠脈流速、壓力變化，獲得狹窄冠脈再 通 。研究表明UAP后冠脈流速明顯提高，壓力明顯降低，95%碎片直徑小于9m，同時超聲平均 能量的輸出與導線尖端至靶器官距離的平方成比例(r=1.00)降低，超聲使動脈擴張性提高， 從而使動脈腔擴大、流速提高。2.1.2栓子消融：Rosenschein8在實驗中應用20kHz、20W的超聲能使栓子重 量減輕(P0.001)，且發(fā)現(xiàn)漂浮物在UAP后60min內未重新凝集，說明應用超聲后消融 栓子不會重新形成。有研究表明，無論栓子形成(17天)多久，消融時間均無顯著影響，平 均(60±19)s，消融時間近似地與導線長度的平方成反比。同時發(fā)現(xiàn)用鏈激

7、酶后，纖維溶解 并沒有顯著影響栓子的溶解，提示栓子消融的機制是依賴機械能，而不是依賴纖維蛋白溶解 激活作用。Rosenschein3將三種標本(主動脈、新鮮血栓和羥脯氨酸明膠)分別 進行了消融、空化和彈力試驗。研究表明，新鮮血栓的消融速率是動脈組織的20倍，血栓消 融速率與應用的功率具有良好的正相關關系(r=0.96)，羥脯氨酸明膠的空化域值為30W，超 聲應用中的羥脯氨酸明膠的彈性進行性增加顯示了消融速率與其彈性呈明顯反比關系(r=- 0.90)。2.2對活體動物血管的實驗研究對活體犬12個月動物慢性纖維性閉塞再通的研究7表明，血管內徑 明顯增加，側支循環(huán)消失，組織學顯示再通血管有輕度殘余纖

8、維偏心狹窄。Siegel12研究了12只活體犬，AS斑塊完全閉塞應用超聲能后15s4min平均( 1.5±1.3)min再通。殘余平均狹窄(62±24)%，輔助球囊擴張術后殘余狹窄(29±13)%， 組織顯示應用UAP和應用球囊擴張術后改變一樣，均為鈣化斑塊和纖維化的碎片。Steffen 8應用UAP對15只活體犬的閉塞冠脈內栓子進行消融，13只造影完全再通，2只部分殘 余栓子，證實了冠脈內消融的安全性和可行性。Muller13在7只狗冠脈內進行UAP和機械切除血栓后測量冠脈內流速和心肌灌注 ，發(fā)現(xiàn)UAP組冠脈流速和心肌灌注明顯比機械切除血栓組要高。2.3臨床研究

9、2.3.1周圍動脈：Siegel14對下肢動脈狹窄的AS患者進行治療 ，使所有狹窄血管均再通，狹窄從77%降至39%，4條完全閉塞的血管打通3條，并進行了球 囊擴張術，狹窄降至20%。Rosenschein15對病人的股動脈進行UAP，顯示出在 所 有血管中均再通成功，治療組較對照組有較大的再通面積和較快的流速，有的甚至達到TIMI 血流級。在4個復雜斑塊動脈段，超聲應用在閉塞的動脈段內造成了具有平滑內壁的通道( 19.3%±4.9%)，在1根血栓完全閉塞的移植人造血管，超聲使管腔再通達91%，并發(fā)現(xiàn)栓子、 AS斑塊、復雜斑塊的消融速率依次減低。Siegel16發(fā)現(xiàn)超聲能是強大的動脈

10、擴張劑，而這種擴張作用是內皮依賴性的， 可以逆轉電壓依賴和受體介導的血管收縮。2.3.2冠狀動脈：Siegel17使19例病人中17例冠脈再通，狹窄程度由(80 ± 12)%降至(60±18)%，球囊擴張術后降至(26±11)%。實驗發(fā)現(xiàn)，超聲的應用使隨后應用的球 囊擴張術的壓力減小，并能相應減少對血管的創(chuàng)傷，有利于減少再狹窄發(fā)生的可能。Rosenschein在活體實驗的基礎上對15例急性前壁心肌梗塞的病人施 放超聲 能，使87%病人冠脈血流達到TIMI血流級，血栓溶解，輔助PTCA，93%病人僅殘余(20±12) %的狹窄，并顯示臨床無遠端栓塞、返流現(xiàn)

11、象，1224h所有再通病人血流仍保持不變，僅1 例發(fā)生再閉塞，應用PTCA后再通。Rosenschein2在31例急性心梗左前降支完全閉塞的病人中進行UAP，30 人血流正 常，在住院期間無并發(fā)癥發(fā)生，出院6個月后1人死亡，1人再次梗塞，造影證實再狹窄率33% ，心 動超聲證實無節(jié)段性運動異常，病理學無動脈或心肌損害，碎片對遠端冠脈血流無影響，并 且不減少冠脈流速或心肌灌注。3前景展望UAP的優(yōu)點如下：局麻，不需鎮(zhèn)靜、止痛藥；斑塊或栓子無論幾小時、幾周 ，無論大小，甚至在靜脈主干均不受影響；與其它以往介入性治療相比，無血管內膜損傷 、穿孔、血管痙攣，消融的碎片對遠端冠脈無影響；危險性小，起效快

12、，易于掌握，不需 精確定位，對是否共軸、應用時間不需特別限制，輕微的操作失誤不會對動脈壁有損傷； 價 格低廉，患者易于接受。UAP的優(yōu)越性為將來進一步將其引入治療深靜脈血栓、腦血管栓塞 、肺動脈栓塞提供了發(fā)展前景。參考文獻1Anschuetz R,Bernard HR.Ultrasonic irradiation and atheroclerosisJ.Surgery,1965,57:549-553.2Rosenschein U,Rassin T.Ultrasound thrombolysisJ.Science a nd Medicine,1998,5:36-43.3Rosenschein U

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