Y型硅酮?dú)獾乐Ъ艿呐R床研究現(xiàn)狀

鐘旭飄，王鋒，湯寧，譚景霞，葉群，周立，唐國盛

深圳市美好創(chuàng)億醫(yī)療科技有限公司，廣東 深圳 518000

引言

氣道支架未被被應(yīng)用于臨床之前，諸如肺結(jié)核、氣管縫合重建等造成的氣管、支氣管增生性狹窄，常使用切除手術(shù)以及結(jié)合藥物進(jìn)行治療，但手術(shù)造成患者的二次損傷過大，損傷無病變組織，后續(xù)藥物治療負(fù)擔(dān)過重。針對該突出臨床問題，研究者利用人體組織工程學(xué)原理并結(jié)合組織解剖學(xué)，對人體氣道組織以及肺部氣管進(jìn)行了充分的研究，并實(shí)現(xiàn)了氣管模擬仿生，利用模擬自體氣管氣道結(jié)構(gòu)的制備的支架管道對病變腔道進(jìn)行修復(fù)重建，也就是人工氣道。自1965年Montgomery研發(fā)出第一款管狀硅酮支架即Montgomery支架后，后續(xù)臨床中有Polyflex支架、Vergnon支架及Novatech 的Dumon支架等硅酮類支架；其后，亦有如Palmaz支架、Strecker支架、Wallstant支架和Ultraflex支架等金屬支架產(chǎn)品相繼應(yīng)用于臨床治療[1]。

1 氣道支氣管的發(fā)展

良性氣管增生狹窄病變的原因包括氣管軟化、肺氣管結(jié)核、氣管內(nèi)插管切開以及氣管四周病變壓迫等。由于肺結(jié)核等呼吸道類疾病在我國的發(fā)病率相對較高，對應(yīng)呼吸系統(tǒng)的治療手術(shù)如插管等引起的并發(fā)癥也漸漸增多，尤其是良性氣道狹窄等并發(fā)癥狀。盡管氣管狹窄傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是手術(shù)切除治療，但并非所有狹窄氣道疾病患者皆適宜采取手術(shù)切除。支架外的腔內(nèi)介入治療手段仍然具有較大的弊端，諸如針對氣道狹窄的熱療、微波手術(shù)等，狹窄部位組織可能受能量刺激再度增生。激光手術(shù)治療則存在著氣管穿孔出血的風(fēng)險，從而引起更嚴(yán)重的手術(shù)并發(fā)癥。相對于臨床上較為前沿的冷凍治療手段，由于自身存在著治療的延遲性效果，使得該治療手段存在著不適用于重度、極性瘢痕性狹窄。支架置入在血管、食管成形中的成功應(yīng)用，卻為氣管狹窄的治療帶來了新的思路。在20世紀(jì)末，研究者就開始把支架置入術(shù)應(yīng)用于氣管狹窄的治療當(dāng)中，隨著氣道管理產(chǎn)品線的豐富以及支架植入手術(shù)的接受度增大，氣道支架越來越多地應(yīng)用于臨床。針對良性狹窄氣道的治療，目前主要采用植入支架方法進(jìn)行處理[2-3]。

2 氣道支架置入的適應(yīng)癥

置入支架治療惡性氣道狹窄，已獲得公認(rèn)為最優(yōu)的手術(shù)氣道疾病解決方案。硅酮?dú)獾乐Ъ苓m用于為維持氣道的打開，在狹窄氣管或切除梗阻后膨脹，尤其適用于以下癥狀：氣管腫瘤；狹窄、瘢痕的氣管；吻合術(shù)、移植手術(shù)后的氣管狹窄；多數(shù)情況下的內(nèi)外壓力下直徑非正常性縮小。而Y型硅酮?dú)獾乐Ъ芨m用于中心近隆突部位氣道狹窄、氣管或支氣管瘺口、氣道食道瘺、隆突部位的組織增生性狹窄和破損等[4]。

3 氣道支架置入的常見并發(fā)癥及其處理

3.1 肉芽組織增生

相對于個別全金屬支架植入后發(fā)生肉芽組織過度增生，硅酮?dú)獾乐Ъ芫哂休^好的組織相容性，但是在現(xiàn)有的臨床研究上仍存在35%以下的硅酮支架植入患者氣道形成肉芽組織。

3.2 支架移位

若臨床選用的支架尺寸偏小，硅酮支架徑向支撐力不足，與氣道壁之間的摩擦力小，更易發(fā)生移位，同等問題也會出現(xiàn)在覆膜金屬支架當(dāng)中，發(fā)生移位后容易造成氣道堵塞窒息。而相反，裸金屬支架不存在覆膜堵塞風(fēng)險。

3.3 支架受損及氣道損傷

人體氣管組織具有良好應(yīng)變性能，收到縱向橫向徑向的各種引起形變的拉伸性能，氣管組織隨著機(jī)體的運(yùn)動如頸部拉伸呈現(xiàn)出不同程度的張力，而植入支架必須具有良好的耐疲勞、形變性能，以放置支架受力斷裂，引起氣道組織的二次損傷或堵塞氣道，硅酮?dú)獾乐Ъ懿牧暇吡己玫男巫兡芰Α⒗煨阅埽芎玫剡m應(yīng)組織的應(yīng)力變化不易崩壞。其外，氣管壁二次損傷引起大出血、氣管或支氣管瘺、咳血等，相對于硅酮?dú)獾乐Ъ埽愃茋?yán)重并發(fā)癥較常見于早起使用的金屬不銹鋼支架。當(dāng)發(fā)生氣道壁損傷及大出血時，往往需要外科開胸手術(shù)治療，加大患者負(fù)擔(dān)。

3.4 粘液潴留

硅酮支架具有良好的形變能力，但無法實(shí)現(xiàn)正常人體氣道的蠕動功能，造成氣道分泌物、雜質(zhì)清除功能受阻，臨床上常常使用霧化、支氣管鏡介入進(jìn)行植入術(shù)后清除護(hù)理。

3.5 支架放置與型號不對應(yīng)

由于硅酮?dú)獾乐Ъ芫哂邢鄬^大的徑向支撐力，在臨床使用過程中往往需要使用手動的方式進(jìn)行壓縮，但往往壓縮程度不足而影響到配套使用硬質(zhì)支氣管鏡的Profile，造成某些本可以達(dá)到的治療區(qū)域最終無法達(dá)到。此外，現(xiàn)有的硅酮支架多數(shù)采用直形設(shè)計(jì)，并不能滿足不同人種的需求，更加需要貼近患者的生理結(jié)構(gòu)需求，各類型的硅酮?dú)獾乐Ъ苋鏨型硅酮?dú)獾乐Ъ堋⒖s頸型氣道支架等應(yīng)運(yùn)而生[5]。

4 Y型硅酮支架臨床應(yīng)用現(xiàn)狀

國內(nèi)臨床上現(xiàn)有的氣管支氣管支架生產(chǎn)廠家有常州的佳森醫(yī)用支架器械有限公司的鎳鈦記憶合金自擴(kuò)張式醫(yī)用內(nèi)支架、南京微創(chuàng)醫(yī)學(xué)科技股份有限公司的金屬編織氣道支架、淮安市西格瑪醫(yī)用實(shí)業(yè)的覆膜氣管支架，其中以南京微創(chuàng)、西格瑪公司產(chǎn)品優(yōu)勢為主。而臨床上使用的進(jìn)口氣道支架系統(tǒng)代表性企業(yè)產(chǎn)品有COOK庫克的氣管支氣管支架及導(dǎo)引系統(tǒng)、波士頓科學(xué)的Ultraflex的氣管支氣管支架系統(tǒng)、Novatech的DUMON支架、Merit的AERO支氣管支架系統(tǒng)，四家主流國外廠家占據(jù)國內(nèi)市場氣管支氣管市場份額，且以覆膜支架為主。

硅酮支架除去在價格和經(jīng)濟(jì)方面、譬如徑向支撐力，生物相容性方面等臨床性能方面優(yōu)勢較為明顯外，最大的優(yōu)勢在于硅酮支架可以在植入氣道與達(dá)到治療目的后取出，避免了人體系統(tǒng)本身與外植入物的生理排異反映，治療手段更加安全有效，并發(fā)癥概率更低。Y型硅酮?dú)獾乐Ъ芘R床應(yīng)用多年，最新臨床研究表明仍然存在較多問題。其中隨著現(xiàn)有材料評估技術(shù)都較為成熟，如鎳鈦合金、硅膠等支架產(chǎn)品已被大量臨床使用，而支架的手術(shù)放置操作反而成了最主要的臨床問題，國內(nèi)外有研究者針對支架置入手術(shù)操作過程進(jìn)行分析，由于狹窄不而引起支架放置錯位，氣管軟化容易引起氣管破裂，同時氣管支架產(chǎn)品都需要配合硬質(zhì)氣管鏡一起使用，而患者頸部脊椎病癥造成頸后伸不足、氣管部位狹窄開口過小造成插入困難。而Y型硅酮?dú)獾乐Ъ苤萌霑r，存在比較典型的問題就是主氣管狹窄而造成支架前推困難。另外在支架放置手術(shù)過程中，需要加強(qiáng)對患者病人的監(jiān)護(hù)，確保不發(fā)生嚴(yán)重的心血管事件[6]。

為了避免手術(shù)放置失敗，提高硅酮?dú)獾乐Ъ芊胖贸晒β剩瑧?yīng)注意做好放置手術(shù)前準(zhǔn)備并評估狹窄氣道部位尺寸大小，評估氣道狹窄類型，掌握好適應(yīng)癥。狹窄部位包括主支氣管嚴(yán)重狹窄時，可使用球囊預(yù)前充分?jǐn)U張或隨球囊擴(kuò)張前推支架進(jìn)行放置，氣道瘺患者支架放置應(yīng)盡量將其查到瘺口遠(yuǎn)端，并且支架無法前推到狹窄官腔內(nèi)時，可對硅酮支架進(jìn)行現(xiàn)場的裁剪加工。

沈世茉等[7]與吳雪梅等[8]使用Y型DUMON氣道支架資料復(fù)雜性的氣道病變治療，手術(shù)操作過程順利且術(shù)后耐受好、無異物或胸痛述求，隨訪檢查中發(fā)現(xiàn)存在左主支氣管支架遠(yuǎn)端新生物堵塞部分管腔、存在支架上端存在部分肉芽阻止生長，需要結(jié)合活檢鉗與冷凍治療對肉芽進(jìn)行治療。后續(xù)跟蹤研究發(fā)現(xiàn)存在咳痰困難以及氣管軟化造成支架貼壁效果過差的患者各一，需要使用氨溴索霧化進(jìn)行緩解。董紅意等[9]使用Y型DUMON支架治療復(fù)雜性氣道病變，置入手術(shù)操作無問題，未出現(xiàn)支架移位情況，部分患者則出現(xiàn)刺激性干咳、咳血、肺部感染病例，需對癥進(jìn)行對應(yīng)的治療緩解癥狀。

除了國內(nèi)臨床研究外，歐美日各國家亦做了較多方面關(guān)于硅酮?dú)獾乐Ъ艿呐R床研究。其中，亞洲臨床代表性國家就有日本鮮有對皰疹病毒科食道炎患所形成的氣道瘺患者使用DUMON的Y型硅酮?dú)獾乐Ъ埽槍Ψ谓Y(jié)核良性病變引起的左側(cè)支氣管堵塞、右側(cè)主支氣管分叉狹窄，選用最合適的Y型DUMON支架，臨床還遇到脊柱前彎處狹窄，引起硬質(zhì)鏡置入操作困難[10-13]。針對支架植入操作困難的問題，中村 治彥等[14]少有地提出了采用柔性支氣管鏡以及氣管鉗，在局部麻醉的情況下經(jīng)口植入支架產(chǎn)品，擺脫全身麻醉以及硬質(zhì)鏡的局限性。其外，還有較多的日本臨床專家對肺部腫瘤引起的氣道狹窄、食道瘺等氣道問題采用了Y型DUMON支架，并指出相關(guān)使用的經(jīng)驗(yàn)和臨床問題，大量研究者針對DUMON的Y型支架進(jìn)行了多年的跟蹤性研究，指出產(chǎn)品質(zhì)量效果顯著，但產(chǎn)品實(shí)際置入操作以及術(shù)后管理仍然存在問題，少有地暴露支架植入4個月后存在細(xì)菌增生的現(xiàn)象[15-18]。

歐美大量的臨床研究結(jié)果顯示Y型硅酮?dú)獾乐Ъ艿呐R床效果亦較為顯著，尤其是針對代表性產(chǎn)品DUMON的Y性硅酮?dú)獾乐Ъ埽瑖鈱Ω黝愋筒“Y引起的氣道狹窄、增生或者食道瘺做了大量的臨床使用效果研究[19-24]。諸如Lehingue等[25]研究者對46例患者使用Y型硅酮?dú)獾乐Ъ埽溆?9例附有SEMS的Y型硅酮?dú)獾乐Ъ埽溲芯拷Y(jié)果顯示，使用Y型硅酮?dú)獾乐Ъ艿?6例患者的手術(shù)時間明顯短于附有SEMS的組別患者，兩種手術(shù)出血量與術(shù)后表現(xiàn)均正常無明顯差異；Y型支架對主氣管與支氣管分支隆突部位病變治療的效果最為明顯，Nam等[26]連續(xù)四年對11例患者進(jìn)行球囊擴(kuò)張、銣釔鋁石榴石激光切除術(shù)來進(jìn)行氣道擴(kuò)張，其中病例研究中就包括有結(jié)核后狹窄、氣管插管后氣道狹窄、手術(shù)后軟化等多種病癥，Y型硅酮?dú)獾乐Ъ苤踩牒笏谢颊叩呐R床癥狀皆得到了緩解，植入體內(nèi)時間為439天（所有病例時間范圍在119～1729天），晚期并發(fā)癥主要體現(xiàn)為組織形成64%。

Schweiger等[27]利用3D打印技術(shù)在體外構(gòu)建模擬氣管Y型硅酮?dú)獾乐Ъ苣Ｐ停浞纸鉀Q了不同患者氣管直徑、中心氣管與支氣管夾角差異、氣管長度等問題，并首次在2位患者中使用了硅酮材料3D打印的Y型氣道支架，臨床使用效果良好，支架與患者氣管實(shí)現(xiàn)了很好的適配性。Takagi等[28]從1996年至2006年間對20例隆突的氣道狹窄患者在硬支氣管鏡下使用DUMON的Y型硅酮支架進(jìn)行治療，支架放置時間為10天至20個月（平均4個月），臨床結(jié)果顯示存在部分置入手術(shù)不容易操作，尤其是分叉上方狹窄或氣道偏曲的患者等問題。Higuchi等[29]結(jié)合內(nèi)鏡球囊擴(kuò)張、激光消融和支架植入策略手段對支氣管吻合手術(shù)后狹窄并發(fā)右側(cè)肺移植特發(fā)性肺纖維化患者，使用經(jīng)過改良的Y型的DUMON硅酮支架，于兩個月后取出，檢測結(jié)構(gòu)顯示患者氣道直徑保持良好。

由國內(nèi)的代表性臨床研究可見，現(xiàn)有階段對Y型硅酮?dú)獾乐Ъ苓m用的臨床對比性研究，仍表現(xiàn)出該產(chǎn)品的臨床使用價值以及臨床使用效果，但針對臨床上使用以及操作引起的問題仍需要進(jìn)行改進(jìn)，以降低產(chǎn)品植入后并發(fā)癥的產(chǎn)生。

5 展望

Y型硅酮?dú)獾乐Ъ茉谂R床上使用得較為成熟，其中最為代表性DUMON的Y型硅酮支架，臨床使用效果顯著。針對該產(chǎn)品的臨床使用出現(xiàn)的并發(fā)癥以及醫(yī)用工作者操作等使用問題，國內(nèi)外都做了相關(guān)的臨床應(yīng)用分析改善研究。總的來說，針對Y型硅酮?dú)獾乐Ъ苡诨颊叩牟≡畈课徊町愋裕枰獙?shí)現(xiàn)臨床時的靈活性調(diào)整，以配合各個體差異性，如可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的臨床現(xiàn)場加工以及3D打印定制化編輯；而對于產(chǎn)品的主要操作應(yīng)用方面，需要結(jié)合患者的實(shí)際情況對常規(guī)的硬質(zhì)鏡介入操作進(jìn)行改善，同時需要結(jié)合硬質(zhì)鏡介入的可能性配合軟質(zhì)鏡以及手術(shù)鉗、球囊擴(kuò)張進(jìn)行靈活處理，支架應(yīng)當(dāng)配套相關(guān)手術(shù)操作零部件器械供臨床醫(yī)師選擇；針對臨床并發(fā)癥問題，臨床需要加強(qiáng)Y型硅酮?dú)獾乐Ъ苤萌牒蟮碾S訪跟蹤，需要考慮到介入后支架貼壁情況、肉芽組織增生等情況，鑒于支架位于人體呼吸道部位，長時間植入容易滋生細(xì)菌等情況，可考慮結(jié)合抗菌性材料提高產(chǎn)品的耐受性。由此可見，Y性硅酮支架仍有較大的改良研究空間。