主动脉夹层腔内隔绝术后移植物远端再发破裂的生物力学研究

摘要

研究背景与目的:自从腔内隔绝术(Thoracicendovascularaorticrepair,TEVAR)用于治疗主动脉夹层以来，由于其微创性及良好的临床结果，逐渐成为StanfordB型主动脉夹层的重要治疗方式。但是，随着腔内隔绝术越来越多的用于治疗复杂的主动脉夹层病变，腔内移植物(stent-graft)相关的并发症逐渐成为临床关注的焦点。支架移植物远端再发夹层(stentgraft-induceddistalredissections，SIDR)是StanfordB型主动脉夹层腔内隔绝术后的主要并发症之一，据报道其发生率和死亡率分别为3.4％和26.1％，故是一类发生率不低，死亡率很高的并发症。但是对于这一并发症，其发生机理和预防方法未有系统研究。本中心从2007年3月开始应用限制性裸支架技术(restrictivebarestent，RBS)，该技术的本质就是在置入腔内移植物之前，在预定的腔内移植物远端附近置入一枚适当口径的裸支架。但是这一技术是否确能降低SIDR的发生率，以及能否据此研究并改进腔内移植物的构型，缺乏深入研究。本研究旨在从临床上分析SIDR的发生规律和危险因素，并分析RBS的临床有效性;研究腔内隔绝术后、以及不同的腔内治疗方案对主动脉血流动力学效应的影响，以及不同的血流动力学效应对主动脉夹层预后的影响;体外研究腔内移植物置入主动脉管壁后，产生的管壁应力分布，以及对应分析不同的腔内移植物产生的管壁应力分布与临床预后的相关关系，从而为改进腔内移植物构型提供重要依据。 研究方法:针对我国主动脉夹层腔内隔绝术治疗的研究进行荟萃分析。检索1998年1月至2008年12月期间，所有关于腔内隔绝术治疗急慢性主动脉夹层的中国文献。纳入的文献需同时包含急慢性主动脉夹层的治疗数据。按照纳入标准，13篇文献，846例患者纳入本研究。经过荟萃分析后，利用相对危险度(OR)来对比分析急慢性主动脉夹层腔内隔绝术后并发症发生率的差异，以及分析造成主动脉夹层TEVAR术后并发症的原因。进而回顾性分析本中心从1997年4月至2010年3月，采用腔内隔绝术治疗的674例StanfordB型主动脉夹层。按照纳入标准，共465例病例纳入本研究。通过对比SIDR和非SIDR病例，对比传统TEVAR组和TEVAR+RBS组，来分析发生SIDR的危险因素和应用RBS的有效性。在从临床数据筛选出危险因素后，进一步从血流、腔内移植物和管壁三方面来开展研究。血流研究方面，采用计算机模拟血液动力学分析的方法，针对一例典型StanfordB型主动脉夹层，建立三维数字模型，模拟不同的腔内治疗方案，分析其对于主动脉夹层血流模式、管壁压应力、切应力、重要分支动脉血供等的影响，并分析造成不同的临床预后的机制;腔内移植物研究方面，采用光测力学应力法（光弹实验）的方法，针对临床上常用的三款胸主动脉腔内移植物(Medtronic、Gore、Cook)并结合远端限制性裸支架(OptiMed)，在体外模拟不同的主动脉管径及管腔型式、应用或不应用RBS，产生的管壁应力的差异。 研究结果:通过META分析发现，急性主动脉夹层腔内隔绝术后的院内并发症率明显高于慢性主动脉夹层(25.4±18.6％vs.7.4±4.5％，P=0.005，OR=4.34)。急性主动脉夹层腔内隔绝术后院内死亡率明显高于慢性主动脉夹层(6.6±4.9％vs.1.0±0.6％，P=0.001，OR=4.34)。提示这可能与急性期主动脉夹层管壁的脆弱性有关，在主动脉腔内移植物的固体力学和血流的流体力学双重作用下，易于发生各种并发症，其中SIDR是一种最近被临床重视的并发症。针对这一并发症的单中心回顾性研究发现，SIDR组术前不匹配率和随访期不匹配率明显大于未发生SIDR组，说明过大的腔内移植物远端口径是SIDR发生的独立危险因素。与传统腔内隔绝术相比，RBS能有效预防远端再发夹层的发生，能明显减少再次腔内介入治疗的发生率，而且能明显扩张降主动脉最窄段和腔内移植物远端附近的真腔口径。通过计算机模拟不同的腔内治疗方案的血液动力学效应后发现，应用限制性裸支架扩张降主动脉真腔，不仅能降低原来狭窄段的降主动脉管壁剪切应力，更主要是对远端腹主动脉段产生了积极的影响:使得腹主动脉真腔压力大于假腔，利于主动脉夹层远端重构;使得腹主动脉重要分支动脉血供明显改善。通过光弹实验研究各款腔内移植物产生的主动脉管壁应力分布后发现，粗丝多冠的腔内移植物支架骨架设计能明显降低主动脉管壁应力;而且对于锥变明显的主动脉夹层真腔管壁，采用限制性裸支架后，能明显地降低腔内移植物远端局部的管壁应力，消除局部的应力集中，起到保护作用。 研究结论:主动脉夹层腔内隔绝术后移植物远端再发破裂(SIDR)的发生是腔内移植物过大的力学作用、局部真腔管腔的狭窄产生的血流动力学效应、以及主动脉夹层管壁的薄弱三者相互作用的结果。采用限制性裸支架限制腔内移植物远端过大的力学作用、扩张狭窄真腔，能减少主动脉夹层TEVAR术后并发症发生，改善主动脉夹层重构。由此研究得到的腔内移植物、血流和管壁数据，将对设计和改进专适于主动脉夹层特殊病理的腔内移植物提供重要的理论基础。

目录

声明

摘要

缩略词表

第一部分 腔内隔绝术治疗急、慢性Stanford B型主动脉夹层的荟萃分析

前言

一、材料和方法

二、结果

三、分析与讨论

四、结论

五、意义

参考文献

第二部分 限制性裸支架预防腔内隔绝术后支架移植物远端再发夹层的研究

前言

一、方法

二、结果

三、讨论

四、结论

参考文献

第三部分 计算机模拟主动脉夹层腔内治疗的血液动力学改变

前言

一、材料和方法

二、结果

三、分析与讨论

四、结论

五、意义

参考文献

第四部分 支架移植物作用下管壁应力分布的体外研究

前言

一、材料和方法

二、结果

三、分析与讨论

四、结论

五、意义

参考文献

综述：主动脉夹层腔内隔绝术后并发症

附录

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