血管支撑架的特性
自从1987年以来,各种不同的支架被设计并植入在几乎所有直径大于3mm的动脉中。血管支架装置在形态学和技术特性方面的不同使得各种设计有着不同的优点,表现在以下几方面:
1)射线的不透过性;
2)抗磁性;
3)抗腐蚀性;
4)表面离子电荷;
5)表面处理,例如电抛光,血浆处理,药物的结合;
6)几何设计例如支柱的尺寸,和间隙的尺寸;
7)自膨胀,或球囊膨胀;
8)弹性和可塑性;
9)强度,柔韧性,可弯曲性;
10)支架的长度;
11)植入技术;
12)表面覆膜。
材料和成分
Palmaz支架,Strecker支架和Wallstent属于第一代血管支撑架,前两者由医用标准的不锈钢组成。虽然这种合金已作为一种医用移植材料经过了很长时间的检验,由于其具有铁磁性,它仍然有其不足,可以干扰磁共振影像,特别在核磁共振血管造影时。另外,磁共振影像可以引起很强的梯度磁场,在这种梯度场强的影响下,尤其是在支撑架植入后第一周有移位的危险。像所有不锈钢移植物一样,这种材料有侵蚀性,这已被Pisco在动物试验中被观察。
不锈钢的不透辐射性使支撑架在植入下肢动脉时足以通过X线清晰地显现,而在冠状动脉植入时则难以显示。用钽制成的支架有着更好的射线不透过性,使得透过高密度的骨组织也能够确切地定位支架。钽有着技术上操作困难地缺点,现代冶金工业技术已经克服了这些缺点。可塑、能变形的金属钽只被用于球囊扩张的支架。象所有类型的金属支架一样,在植入之后,它被一层金属氧化物层(五氧化钽)所覆盖,变得比不锈钢有着更好的抗腐蚀性。
镍钛合金是由几乎一半钛和一半镍组成物质,具有超弹性或热记忆特性。形状记忆特性的支撑架包括 Memothem 支撑架(Angiomed bard, Germany), 超弹性的Sinus支撑架 (Optimed, Ettlingen, Germany)和Symphony 支撑架(Medi-Tech/Boston Scientific)。这些支撑架类似Palma支撑架,由金属管其间有纵向的或斜向的指向支撑架纵轴的裂缝组成。Memotherm支撑架,金属管的每个六边形由附加裂缝所断,导致更大的柔韧性。镍钛支撑架的不透辐射性低,透视下不易看见。象钽支撑架一样它们是无磁性的并有很好的生物相容性。
动脉内塑料支撑架实验观察目前尚不能让人满意。
血管支撑架的扩张性
球囊膨胀性支撑架可以被精确的定位释放,例如,如肾动脉狭窄的开口的病变。所有球囊膨胀性支撑架最大扩张后都有一定程度上的回弹。一旦被植入不再进一步扩张。自膨式支撑架释放后可以进一步扩张,由于连续扩张,支撑架变短,以至于难以预期支撑架最后的精确位置。小直径的镍钛合金可膨胀支撑架扩张后缩短效应低,精确定位并不困难。
支撑架的可塑性
球囊膨胀性支撑架通过球囊膨胀被可塑变形以获得其功能直径。因此,这些类型的支撑架不能被外压。由于Palmaz支撑架外压而导致支撑架变形的情况曾经在颈动脉发生。Strecker球囊膨胀性支撑架有一定程度的弹性,不易发生动脉受到外压后支撑架变形的情形。自膨式支撑架包括镍钛支撑架有弹性,罕有外压变形的情况。弹性是支撑架的优点,因为有弹性的支撑架更适应动脉被外压的时候。但是,长期植入血管内导致金属疲劳,Memotherm支撑架支杆在股动脉被折断曾有报告。
支撑架的刚性与柔韧性
Palmaz支撑架是一个非常刚性的支撑架,具有很强的径向强度。小动脉内支撑架的过度扩张,能够被继发内膜增生补偿。但是,必须考虑的是,按照“损伤反应”理论,新生内膜的量是与损伤程度相关。髂动脉和股动脉长期随访研究表明,刚性和柔韧性支撑架在开放率上没有显示任何有意义的差别。柔韧性支撑架更适合于长段病变,特别是动脉弯曲的和近关节的部位。为了克服刚性支撑架的缺点,所谓“关节”支撑架已经被设计出来。虽然这种“关节”仍然较硬。这种支撑架的类型应被认为顺应动脉运动。特别是支撑架位于膝关节或膝关节附近的部位应选择柔韧性支撑架。理想的情况,这些支撑架应该在膝关节弯曲时与动脉长度的变化相一致。
支撑架的表面特性
支杆与间隙
在支杆和间隙之间理想的关系仍然没有被确定。随着临床应用的开展似乎这种关系不具重要意义。但是,支撑架的支杆应该相等的分布在被治疗的动脉壁上。动物实验曾经比较弹簧支撑架的宽间隙和无间隙两种支撑架,后者发生大量的新生内膜的增生。
InStent是一种弹簧支撑架,确保非常强的径向力。但是,使用时可以观察到支撑架的环在狭窄斑块的位置上偏心状态。所以单纯使用还是不能够有效的治疗这类病变,进而,对弹簧支撑架不完全开放的病变必须进行球囊扩张。
有一种特别类型的支撑架是覆膜支撑架。覆膜材料如:聚乙烯或聚四氟乙烯等。不同支撑架已发展成为不同的用途,如动脉瘤,动静脉瘘。希望覆膜支撑架可以减少由于内膜增生导致的支撑架内的再狭窄。临床实践已经证明了这一点。
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