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一种用于测试颅内静脉窦血栓机械取栓和血管内成像的临床前模型

2021-01-22 陈孝祥 郭新宾

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篇末彩蛋——聚焦CVST治疗

来自加拿大多伦多大学神经外科的Christopher R. Pasarikovsk等研究人员建立了一个猪脑静脉窦血栓形成的动物模型,之后用血管内造影成像与光学相干断层扫描(OCT)来评估血管内血栓切除术(EVT)后的血管内腔环境。结果发表于2020年10月的《Journal of Neurosurgery》杂志上。


——摘自文章章节

【REF: Pasarikovski, et al. J Neurosurg. 2020 Oct DOI:10.3171/2020.6.JNS201795.】


研究背景

颅内静脉窦血栓形成(CVST)是一种罕见的卒中类型,占所有卒中的1%。大多数CVST患者经过抗凝治疗后临床症状会有所改善,但尽管早期抗凝治疗,部分患者仍会处于昏迷状态或临床上继续恶化。有研究认为,对于这些患者,在进行抗凝治疗的同时,及时的溶栓治疗可能是有益的。但目前没有足够的证据为难治性CVST推荐最佳的血管内治疗装置或方法(药物溶栓、直接抽吸、支架取出、球囊血栓清除术、球囊血管成形术和支架植入)。此外,不同与动脉性卒中的研究,目前缺乏用于测试各种血管内技术和装置的CVST临床前模型。来自加拿大多伦多大学神经外科的Christopher R. Pasarikovsk等研究人员建立了一个猪脑静脉窦血栓形成的动物模型,之后用血管内造影成像与光学相干断层扫描(OCT)来评估血管内血栓切除术(EVT)后的血管内腔环境。结果发表于2020年10月的《Journal of Neurosurgery》杂志上。


研究方法

研究连续使用了五只体重为45kg的约克郡猪公猪。所有手术均在全身麻醉下进行,并进行血流动力学的持续监测。在超声引导下行右侧股动脉穿刺,分别将2个6-Fr鞘插入右侧股总动脉和右侧股静脉。在路图下将6-Fr Envoy (Codman)导引导管引导至右侧咽升动脉,确保导丝不进入“奇网”(rete mirabile),避免血管痉挛;将第二根6-Fr Envoy导管插入右侧颈内静脉。造影发现,猪脑静脉引流与人脑静脉引流相似,但猪脑静脉窦的引流主要通过脊髓静脉丛而不是颈内静脉。因此,为揭示颈内静脉与乙状窦的联系,在咽升动脉进行静脉泵注的晚期,通过放置在右侧颈内静脉的Envoy导管手推造影剂(图1A)。在路图下,将0.014-inch的超微导丝 (Stryker)导入上矢状窦(图1B)。


图1. 猪脑静脉窦 A:在咽升动脉(绿色箭头和颈内静脉红色箭头中通过导引导管进行动脉和静脉联合诊断性血管造影,显示颈内静脉和乙状窦蓝色箭头与上矢状窦黄色箭头之间的联系。B:超微导丝经右侧颈内静脉红色箭头位于上矢状窦的近端三分之一黄色箭头


01
静脉窦血栓形成

使用超微导丝将SL-10微导管(Stryker)置入到上矢状窦中,通过微导管进行超选造影以显示窦的解剖结构(图2A)。在路图下,将HyperForm封堵球囊(美敦力)引导入窦内置于SL-10微导管尖端的近端(图2B)。球囊充盈,通过SL-10微导管进行造影明确静脉窦闭塞(图2C和D)。


图2. 猪脑静脉窦血栓 A: 微导管超选注射显示上矢状窦黄色箭头。B:未充盈HyperForm球囊的近端紫色箭头和远端蓝色箭头标记以及SL-10微导管的近端红色箭头和远端绿色箭头标记。C:HyperForm球囊充盈蓝色箭头;SL-10微导管的近端红色箭头和远端绿色箭头标记。D:在球囊近端用微导管注射造影剂证实静脉窦闭塞蓝色箭头,仅在球囊近端有造影剂汇集黄色箭头


确认后,通过SL-10微导管缓慢注射150-200u猪凝血酶(Sigma-Aldrich)20分钟以上,球囊保持充盈状态。20分钟后,释放球囊并取出。动脉和超选静脉窦造影证实了静脉窦血栓形成(图3A和B)。如果血栓形成不充分,则重复上述步骤。


02
血管内血栓清除术

静脉窦闭塞后1小时内进行血栓清除术。Trevo-18微导管配合6×25 mm Trevo XP可回收支架进行取栓治疗。支架放置5分钟后被回收入Envoy导管并取出检查是否有血栓。(图3C和D)。


图3. EVT治疗静脉窦血栓 A: HyperForm球囊已被移除,微导管注射显示静脉窦近端充盈黄色箭头和阻塞。沿着导管轮廓蓝色箭头可见SL-10远端标记绿色箭头。B:通过咽升动脉进行脑血管造影,静脉期显示闭塞的静脉窦段红色箭头,充盈的上矢状窦近端黄色箭头和窦汇绿色箭头。C:打开第二代支架回收器绿色箭头,对闭塞的上矢状窦进行EVT治疗。D:回收支架内的血栓。


再次进行造影以确认血栓切除成功(图4A)。成功的血栓切除被定义为标准的正位和侧位血管造影显示静脉窦完全再通。如果仍存在闭塞或残留的血栓,进行再次尝试取栓来去除血栓。


03
OCT成像

血栓切除术前后均立即进行血管内光学相干断层扫描成像。Dragonfly光学相干断层扫描导管(雅培血管)用于图像采集。光学相干断层扫描导管通过超微导丝的单轨技术(monorail technique)进入静脉窦(图4B)。OCT成像成功后,用高剂量的苯巴比妥对猪实施安乐死。


图4. 血栓切除术后血管造影和光学相干断层扫描 A: 血栓切除术后血管造影显示静脉窦通畅 黄色箭头。B:OCT导管通过单轨技术经0.014英寸的导丝进入静脉窦。可见远端标记绿色箭头、透镜标记蓝色箭头和光纤导丝红色箭头


研究结果

在5只猪中,有4只在操作技术上成功完成了上矢状窦血栓形成、血栓机械切除术和随后的OCT成像。在失败的1只猪中,怀疑其双侧颈内静脉中有瓣膜存在,虽然经各种尝试,微导丝或微导管仍不能通过。剩下的4只猪,微导丝或微导管均可成功进入静脉窦。4只猪中有3只在单次注射凝血酶后即诱发血栓形成,1只猪需要在20分钟内再次注射100 U方诱导成功。在4只猪中,有3只猪用第二代支架一次取栓再通成功,其中1只猪尝试两次后再通。血栓切除术后的OCT成像显示正常静脉窦的解剖(图5A)。致密结缔组织上可见一薄层内皮,皮质桥静脉引流入静脉窦内(图5A)。此外,尽管血管造影完全再通,仍可观察到窦腔内有残余血栓(图5B)。血栓形成的皮层桥静脉在引流入静脉窦前也可在OCT成像上被观察到(图5C和图D)。


 图5. 脑静脉窦光学相干断层扫描 A: 血栓机械切除术前获得的光学相干断层扫描图像,显示正常的静脉窦解剖结构。将皮质静脉(蓝色箭头引流至窦内,可见窦旁的皮质桥静脉绿色箭头。B-D:血栓切除术后获得的光学相干断层扫描图像,显示残余窦腔内的血栓 红色箭头、开放的皮质静脉绿色箭头和血栓皮质静脉黄色箭头。标尺 = 2 mm。


研究结论

该研究描述了一个临床前动物模型来评估治疗CVST的血管内技术和设备。由于CVST形成的独特特征,动脉性卒中使用的设备,用于治疗CVST可能不会像预期的那样发挥作用。尽管在血管造影上显示静脉窦腔已完全再通,但血管内OCT显示有皮质桥静脉残留血栓和静脉窦内残余血栓,这可能是尽管技术成功,但临床结局不佳的原因。该模型可能有助于用来开发和测试专用于CVST治疗而设计的新一代装置。


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