优化用于治疗血管内动脉瘤修复术后 II 型内漏的可注射聚合物在荧光透视下的显影性:探寻理想钽浓度

《Cardiovascular Engineering and Technology》:Optimizing the Radiopacity of an Injectable Polymer on Fluoroscopy used for Treatment of Type II Endoleak After Endovascular Aneurysm Repair

【字体: 时间:2025年03月25日 来源:Cardiovascular Engineering and Technology 1.6

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  为解决血管内动脉瘤修复(EVAR)术后 II 型内漏(T2EL)治疗中聚合物显影性及相关问题,研究人员开展可注射聚合物钽浓度优化研究,发现钽浓度≥20% 可满足注射需求,且需根据临床调整,该研究对 T2EL 治疗意义重大。

  

一、研究背景:血管内动脉瘤修复术后的 “隐忧”

在人体的腹部,有一条如同 “生命主干道” 般的腹主动脉,它负责为腹部脏器输送富含氧气和营养物质的血液。然而,腹主动脉有时会出现异常 —— 腹主动脉瘤(Abdominal aortic aneurysm,AAA),就像是这条 “主干道” 上的某个路段出现了危险的 “鼓包”,这是由于血管壁变得薄弱,导致局部出现扩张。对于适合特定解剖结构的 AAA 患者而言,血管内动脉瘤修复术(Endovascular aneurysm repair,EVAR)是主要的治疗手段。这一手术通过在主动脉内放置支架移植物,引导血液流动,从而减轻薄弱血管壁所承受的压力,如同给脆弱的路段加上了一层坚固的防护。
但 EVAR 并非一劳永逸,术后需要终身进行影像监测,因为存在着一种常见的并发症 —— 内漏。其中,II 型内漏(Type II endoleak,T2EL)最为普遍,它是由血液经腰动脉或肠系膜下动脉逆向流动引起的,发生率高达 20 - 40%,且约 10% 的 T2EL 会持续存在长达 2 年。持续存在的 T2EL 会影响动脉瘤囊的回缩,有研究表明,EVAR 术后 12 个月时动脉瘤囊的回缩情况与再次干预、并发症及患者生存率密切相关。目前,T2EL 的主要治疗方法是对供血动脉和 / 或内漏腔进行栓塞,但技术和临床成功率参差不齐。近年来,可注射栓塞剂受到越来越多的关注,AneuFix 就是一种专门为治疗和预防 T2EL 而设计的弹性聚合物,它含有 30% 的钽(Ta)用于在荧光透视下显影。不过,钽浓度过高会在后续的计算机断层扫描(CT)中产生高衰减和散射伪影,影响对治疗效果的评估;而浓度过低又可能导致在荧光透视下难以监测,无法保证注射安全。因此,寻找 AneuFix 聚合物中钽的最佳浓度迫在眉睫,这便是该研究开展的重要原因。

二、研究机构与目标

来自荷兰多所大学和医院的研究人员,包括 University of Twente、Rijnstate、Amsterdam UMC 等机构的 Jeffrey R. Nagel、Erik Groot Jebbink 等,共同参与了这项研究。他们旨在探究 AneuFix 聚合物在荧光透视下进行注射时,能够保证足够显影性所需的最低钽浓度,并对不同制造商的荧光透视系统进行比较。该研究成果发表在《Cardiovascular Engineering and Technology》上,为 T2EL 的治疗提供了重要的参考依据。

三、研究方法:打造 “模拟战场” 探究真相

研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。首先,制作了模拟 T2EL 的模型(phantoms),包括可重复使用的圆柱形外壳和一次性 3D 打印的内漏插入物,模拟人体腹部环境,将其连接到模拟血流的回路中,设置好流速、压力和温度 。其次,针对不同钽浓度(0 - 30%)的 AneuFix 聚合物,分别注入内漏模型和静态模型中,利用 Siemens Artis Pheno、Philips Azurion 和 General Electric Healthcare Discovery 等不同的荧光透视系统进行成像。最后,邀请了 7 名介入放射科医生和 3 名血管外科医生,根据预先制定的方案对获得的荧光透视图像进行评估,并计算对比噪声比(Contrast-to-Noise Ratio,CNR),以此来分析钽浓度与显影性的关系。

四、研究结果:钽浓度的 “最佳答案” 逐渐浮现

  1. 注射过程中的显影性:研究发现,钽浓度≥20% 的聚合物在进入侧支后的前 5mm 内总能被一致检测到,而 15% 钽浓度的聚合物平均能在进入侧支的前 5mm 内被检测到,但并不稳定。5 - 12.5% 钽浓度的聚合物在距离侧支开口 5 - 10mm 处被检测到,2.5% 钽浓度的聚合物在 10mm 后才被检测到,0% 钽浓度的聚合物则完全检测不到。同时,专家对聚合物显影性的评分结果显示,在两个不同区域中,靠近侧支入口处的显影性评分较低,这是由于记录背景中存在脊柱。此外,当钽浓度为 15% 时,能获得足够的显影性评分(至少 3 分,满分 5 分),对应的 CNR 值为 1.98 ± 0.13;钽浓度为 20% 时,对应的 CNR 值为 2.23 ± 0.21。
  2. 多厂商荧光透视系统比较:不同荧光透视系统对聚合物显影性的评分存在显著差异。Siemens Artis Pheno 系统在钽浓度为 7.5% 时,平均评分至少为 3 分;Philips Azurion 系统在钽浓度为 12.5% 时达到这一标准;General Electric Healthcare Discovery 系统则需要钽浓度达到 20%。不同观察者之间评分的差异在中等钽浓度时较高,而观察者自身评分的差异相对较小。

五、研究结论与讨论:开启 T2EL 治疗的新方向

综合研究结果表明,钽浓度≥20% 的聚合物在进入侧支的初始 5mm 内能够持续被检测到,15% 钽浓度的聚合物在静态图像中的显影性评分也足够。这意味着目前 AneuFix 中的钽浓度可降低至 20%,既能满足注射时的显影需求,又能减少后续 CT 检查中的伪影,提高诊断准确性。然而,由于不同医院的荧光透视系统和扫描协议存在差异,临床实践中需要根据具体情况调整钽浓度和扫描协议,以确保注射安全并实现最佳的术后随访效果。
该研究的意义重大,不仅为 AneuFix 聚合物在 T2EL 治疗中的应用提供了更科学的钽浓度参考,而且提示了在临床实践中应综合考虑多种因素来优化治疗方案。不过,研究也存在一定的局限性,如实验模型未考虑皮下脂肪组织和支架移植物的影响,且聚合物注射速率与临床实际存在差异等。未来的研究可以在此基础上进一步完善,为 T2EL 的治疗带来更多突破,让更多患者受益。

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