《Scientific Reports》:The preclinical study of biocompatibility of tyrosine polycarbonate bioresorbable scaffold in small caliber porcine peripheral arteries
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外周动脉疾病(PAD)治疗面临诸多难题,药物洗脱支架(DES)长期再狭窄率高。为探索新疗法,研究人员开展了酪氨酸聚碳酸酯(Tyrocore)可吸收支架(MOTIV)治疗下肢病变的研究。结果显示,该支架植入猪小口径外周动脉后血管愈合良好,为 PAD 治疗带来新希望。
在全球范围内,外周动脉疾病(PAD)严重困扰着医疗系统,全球超 2 亿人受其影响。随着人口老龄化加剧,患者数量还会持续攀升。PAD 最严重的表现形式 —— 慢性威胁肢体缺血(CLTI),可能在高达 11% 的患者中出现,急需紧急干预以避免肢体丧失。在治疗手段上,虽然血管内治疗方法因技术进步使用增多,但传统的药物洗脱支架(DES)存在明显弊端。在膝下(BTK)患者中,DES 长期再狭窄率高,而且金属支架永久留存会影响血管舒缩功能,引发内皮功能障碍、慢性炎症,导致晚期管腔过度丢失。此外,膝下动脉独特的解剖结构,使得支架易受外力压迫甚至断裂,还可能影响后续的搭桥手术。
为了攻克这些难题,药物洗脱可吸收支架(DRS)应运而生。它 “不留异物” 的理念曾在冠状动脉领域备受关注,但第一代聚 L - 乳酸(PLLA)制成的 DRS 因支架血栓形成率增加而受阻。尽管后来发现非 PLLA 基冠状动脉支架的长期安全性担忧大多没有依据,但 DRS 在冠状动脉中的应用仍很有限。不过,DRS 在 BTK 动脉疾病治疗方面的潜力逐渐被认可,部分产品已获 FDA 批准。
在此背景下,来自美国心血管研究基金会 Skirball 创新中心等机构的研究人员开展了一项关于新型 MOTIV 生物可吸收支架治疗 BTK 病变的临床前研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为下肢动脉疾病的治疗带来了新的曙光。
研究人员在本次研究中使用了多种关键技术方法。首先,选用约克夏猪作为实验模型,在其髂动脉中植入 MOTIV 支架。利用光学相干断层扫描(OCT)技术,在植入后及实验终点对血管狭窄、支架贴壁等情况进行评估;通过组织病理学分析,对血管损伤、愈合及炎症反应等进行观察;运用扫描电子显微镜(SEM),研究内皮覆盖和成熟度等情况。
研究结果主要从以下几个方面展开:
OCT 分析 :植入 MOTIV 支架后,OCT 检查显示所有治疗节段在实验终点均保持良好的通畅性。30 天组平均新生内膜厚度为 0.21±0.05mm,90 天组为 0.18±0.10mm;30 天组面积狭窄百分比(PAS)为 28±7% ,90 天组为 24±11% 。两组的新生内膜面积、厚度和 PAS 均无显著差异。而且,所有支架小梁都被新生内膜完全覆盖,未观察到贴壁不良、支架断裂或晚期小梁不连续的情况。
SEM 分析 :30 天和 90 天后对 MOTIV 治疗血管的 SEM 分析表明,血管均实现了完全内皮化。30 天组没有明显的血小板、红细胞或白细胞黏附,也无纤维蛋白沉积和未吸收的表面血栓;90 天组同样没有明显的血小板或白细胞黏附、纤维蛋白沉积和血栓形成,仅偶尔观察到轻微的表面伪影和内皮侵蚀。
组织病理学分析 :
血管损伤 :30 天时,支架内损伤评分较低,表明支架小梁与内弹性膜贴合良好,仅有少数小梁穿透内弹性膜接触中膜。90 天组大部分血管情况类似,但有一只动物的血管出现严重损伤,支架小梁穿透内弹性膜、中膜和外弹性膜,且伴有广泛的嗜酸性粒细胞丰富的肉芽肿性炎症。
血管愈合 :两个时间点的血管壁愈合情况均良好,表现为新生内膜完全成熟,所有部位均完全再内皮化。30 天时,支架小梁附近有少量至中度纤维蛋白沉积,90 天时沉积减少。
对支架的生物学反应 :除一只动物外,所有血管在两个时间点的炎症评分均较低,主要表现为少量淋巴细胞、巨噬细胞和多核巨细胞浸润。90 天组有一只动物出现异常的炎症反应,表现为肉芽肿形成,且炎症与血管损伤相关。
定量组织形态计量学评估 :所有血管在两个时间点的所有检查水平均保持通畅。30 天和 90 天支架段的平均面积狭窄百分比分别为 31%(20 - 36)和 35%(20 - 57) 。
研究结论和讨论部分指出,MOTIV DRS 植入猪小口径外周动脉后,30 天和 90 天的通畅率均达 100%,血管愈合良好。Tyrocore 基 DRS 在研究过程中保持了结构完整性和径向强度,生物相容性良好,证实了研究假设。虽然该研究存在动物数量少、随访时间短以及动物无动脉粥样硬化疾病等局限性,但结合临床数据,MOTIV DRS 有望成为治疗膝下病变的新选择,为当前有限的介入治疗手段增添新力量,为外周动脉疾病患者带来新的希望。
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