心脏支架设计排版演变史：从裸支架到可降解支架全解析

冠脉介入含有球囊扩张术, 还有支架植入术, 以及冠脉旋磨术等, 当中最被众人所熟知的便是支架植入术, 它俗称「心脏支架」。

那种被称作冠脉支架的医疗器具, 能够划分成这般几种类型, 分别是裸支架, 还有药物洗脱支架, 以及可降解支架。就在今日, 我们一同来回顾一下冠脉支架从诞生起始, 一直到不断演变的整个过程。

金属裸支架

谈论到冠脉支架时, 就必然没办法不提及经皮冠状动脉腔内血管成形术, 也就是PTCA。

20世纪70年代诞生了PTCA, 在这之前, 冠心病治疗手段极度有限, 药物方面只有普萘洛尔和硝酸甘油, 抗血小板药物以及他汀类药物在临床上均未广泛应用, 血运重建方式仅是冠脉搭桥。

尽管经皮冠状动脉腔内血管成形术有着显著的成效, 然而却有着突出的不足之处, 涵盖急性血管闭塞、夹层以及血管弹性回缩、再狭窄等情况, 在手术过程中突然发生心脏骤停的现象并不罕见，以至于需要外科团队随时待命准备去进行紧急搭桥。

为了处理PTCA产生的问题, 发明家Hans Wallstén历经数年的钻研, 成功弄造出能够自我扩张的冠脉支架（Wallstent支架, 图1）, 且由Ulrich Sigwart、Jacques Puel等达成动物实验。

图 1：自膨式冠脉支架

A. 那种还没有展开的支架, 以及用于输送它的导管；B. 呈现出部分展开状态的支架；C. 已经完全展开的支架。

1986年3月28日, Jacques Puel于法国图卢兹进行操作, 把一枚Wallstent支架植入到患者冠脉内, 这一行为宣告了全球首例人体冠脉支架植入术成功被完成。

往后, 他跟 Ulrich Sigwart 在法国、瑞士持续进行冠脉支架植入术这件事, 仔细地观察、记录金属裸支架的有效性以及它的安全性，而且在 1987 年把他俩亲身实践过的情况写成论文发表于新英格兰医学杂志。

金属裸支架能够显著降低经皮冠脉球囊扩张术后的急性闭塞及再狭窄, 这是他们的数据所显示的。

在大洋彼岸, 有个名为美国的地方, 存在着多个医疗团队, 这其中, 以 Julio Palmaz 医生作为代表, 它们正为冠脉支架的研发, 而日夜不停地奋斗着。

早期的时候, Julio Palmaz自己筹集经费, 借助不锈钢丝, 在家里制作支架（图2）, 然后把支架植入狗的动脉, 去观察植入之后的病理改变！

图2, 由Julio Palmaz所设计的, 316L不锈钢材质的, 球囊扩张支架。

Palmaz这一方的支架研发思路, 和Hans Wallstén不一样, 他所采用的, 是那种具有球扩式特点的支架。

Palmaz 早期所设计的支架, 其尺寸呈现偏大的状况, 它仅仅能够在那种直径比较大, 且走形较为直的血管内部进行植入。

在德州大学把相应经费予以援助的情况下, Palmaz 医生同材料学方面的专家一道展开合作, 针对他手头上的球囊扩张支架作更为深入的改进, 最终顺利达成了成果, 把支架原本的尺寸, 也就是从原来的 30 mm × 3.0 mm 成功缩减到了 15 mm × 1.5 mm, 靠着这个成果进一步实现了对支架能够被植入血管的内径范围的拓展。

在1985年起始之时, Palmaz跟Schatz医生一道达成合作, 把球扩支架放入兔子的肾动脉之中, 放入兔子的髂动脉之中, 并且对阿司匹林、双嘧达莫降低支架内血栓的有效性做了验证。

之后, 帕尔马兹、沙茨与强生公司进行了紧密合作, 研究并制造出用于扩张的球状支架帕尔马兹 - 沙茨支架（也就是 PSS 支架, 如图 3）, 顺利达成了研制成功的成果。

图 3：强生公司的 PSS 支架

但是, 因为没有获得美国食品药品监督管理局的核准, 所以PSS支架的临床研究不能够在美国开展。

一心付出心思终能有回报, 是在1987年的时候, 使得Palmaz跟Schatz以及来自强生公司专门有关参与研发工作的人员一块儿, 跨越辽阔海洋去到别的国家, 在巴西达成了于世界范围里头首次的将球扩式冠脉支架进行植入这么个事情。到1988年这会儿, PSS这个支架在美国开始被投入使用了。

其所进行的经典临床试验, 也就是BENESTENT以及STRESS研究, 证实了这样一个情况，那就是: 与仅仅只是单纯球囊扩张相比较而言, 球扩式金属裸支架, 也就是PSS支架, 能够非常明显地提高手术成功率, 具体数据为32%对比22%, 同时, 能够非常显著地降低再狭窄率, 具体数据是42.1%对比31.6%。

从此，冠脉支架得到迅猛发展。

药物洗脱支架

以Wallstent支架作为代表的自膨式支架, 虽说更早进入到市场当中, 可是因为支架定位以及贴壁存在不良情况, 导致支架内血栓、再狭窄率偏高, 所以其市场规模逐渐减少, 球扩式支架成为主流。

从316L不锈钢, 发展到钴镍合金, 再到钴铬合金等, 这是支架材料的变化历程, 然而, 金属裸支架的再狭窄率, 却依然高达20%, 并且, 在复杂冠脉病变的情况里, 这种再狭窄率表现得更为明显。

经由基础研究得出结果, 认定在支架植入之后, 于血管之内负责让肌肉变得平滑的细胞出现过度增殖这种状况, 乃是导致支架再次变得狭窄的关键要素。

随后，强生公司在自家的金属支架上涂覆抗增殖药物, 推出了基于雷帕霉素的药物洗脱支架, 也就是 Cypher 支架。与此同时, 波士顿科技公司也在其金属支架上涂覆抗增殖药物, 推出了基于紫杉醇的药物洗脱支架, 即 TAXUS 支架。而 Cypher 支架以及 TAXUS 支架都属于第一代药物洗脱支架。

2002年公布的, 名为RAVEL的研究, 是首个对比药物洗脱支架与金属裸支架的大型RCT研究, 这项研究之内, 总共纳入了238个冠心病患者, 它把这些患者划分成了药物洗脱支架组, 数量是120人, 以及裸支架组, 数量是118人。

随访时长为6个月之后, 针对药物洗脱支架组以及裸支架组进行观察, 发现药物洗脱支架组的晚期管腔丢失呈现出显著低于裸支架组的情况, 呈现为（-0.01 ± 0.33 mm对比0.80 ± 0.53 mm, P < 0.001）这种状况；与之相对应的是, 药物洗脱支架组的再狭窄率相比裸支架组显著降低, 具体表现为（0%相对于26.6% , P < 0.001）。

TAXUS系列研究对紫杉醇支架的有效性以及安全性予以了证实, 紫杉醇涂层支架能够显著降低靶血管再次重建比例, 此比例为3%对比11.3%, 且P小于0.01。

第一代药物洗脱支架把再狭窄速率大幅度降下了, 不过它带出崭新麻烦: 放置良久后的支架里形成血栓 , 形成了新问题。这现象是晚期支架内部出现的棘手状况。

支架内血栓属于严重问题, 这是为啥, 是因为它有致使患者死亡的可能性。那它出现这种情况的缘由又可能跟啥有关, 跟支架残留聚合物涂层引发的持续炎症反应有关, 跟延迟的内皮化有关, 还跟伴随的器械异常有关。

晚期血栓风险促进了第二代药物洗脱支架的诞生。

第二代的药物洗脱支架, 在支架平台、药物以及涂层这三个方面着重进行优化, 其代表产品涵盖了雅培公司的Xience支架，还有美敦力公司的Resolute支架等等。

第二代药物洗脱支架, 能够显著地减少晚期血栓发生的概率, 并且显著地缩短双联抗血小板药物用于此的时间。

需留意的是, 虽说药物洗脱支架相较于金属裸支架, 能够显著性降低再狭窄率以及支架内血栓形成的几率, 但在手术后, 需要运用更强效的抗血小板药物, 而且其疗程更为漫长。

针对某些存在出血风险、处于高危状态的病人, 或者是那些需要在限定时间内进行外科手术的病人而言, 金属裸支架或许会是更为优良的选择。

可降解支架

伴随药物洗脱支架于临床被广泛运用, 发觉药物洗脱支架虽说能够显著降低再狭窄, 不过它也会致使内膜愈合变得迟缓, 使得晚期以及极晚期支架内血栓形成有所增加。

支架具备预防血管负性再构建的功能, 还能释放抑制血管内膜增生的药, 在完成这些功能之后, 一般认为是在6个月以后, 其在血管内持续存在就没必要了。

金属支架持久性存在会使得血管出现舒缩功能不正常的状况, 会致使支架发生断裂现象, 还会造成阻碍外科旁路移植术这样的问题。在这样的背景情形之下, 能够降解的冠脉支架或者生物可以吸收的支架就随之涌现出来了。

依照材料去进行分类, 生物能够降解的支架主要是包含那可吸收的高分子支架以及可降解的金属支架这两大类别呢。

主要产品涵盖, 日本Igaki公司生成的Igaki-Tamai（PLLA）支架, 美国雅培公司打造的ABSORB支架, Reva Medical公司研制的REVA（PC）支架。

从1998年起就开启临床试验的Igaki - Tamai支架, 在被植入冠脉之后的3年时间里会消失不见了。当今现有10年时长的随访结果得出, 它是截至目前植入时长最长的, 可降解那类的支架呦。

所述其 1 年的累计靶病变血运重建率为 16%, 其 5 年的累计靶病变血运重建率为 18%, 其 10 年的累计靶病变血运重建率为 28%。鉴于支架释放过程繁杂, 很难在临床上予以推广。

迄今为止, 植入例数最多的支架是被称为雅培公司的ABSORB支架, 其植入病例数量超过15万例, 并且大部分在植入心脏的病人, 在植入该支架之后3年时间, 支架会完全出现吸收的现象, 这一情况确实存在。

经 ABSORB 系列研究结果表明, 在术后 1 年之内的这段时间, 不管是主要心血管产生的事件这样的情况, 还是靶病变出现失败以及支架血栓发生概率这种状况, 可降解支架组其表现都不会比 DES 差。

然而, 3年的结果显示出来了, 跟DES相比较而言, 可降解支架组存在着更多的晚期管腔丢失情况, 以及主要心血管事件的发生, 特别是靶病变相关心肌梗死情况, 还有1年后支架血栓发生率明显增加了, 其主要终点事件发生率显著地增高了（10%对比5%, p等于0.045）。

通过荟萃分析也证实了可降解支架存在安全性方面的问题, 除此之外, 可降解支架并没有达成大家所期望的那样, 能够在支架完成吸收之后带来冠脉血管功能状况的改善, 在5年随访所获的数据结果显示, 可降解支架组的冠脉收缩以及舒张功能与药物洗脱支架组相比不存在显著的差异。

可降解支架关键的优势体现于全然降解, 理想状况是在实施植入往后的6个月之时能够彻底降解, 现如今现存的可降解支架却是不能达成这样的速度的。

除此之外, 现有的可降解支架, 其支架丝在150μm以上, 显著比金属支架厚, 这对其通过病变的能力造成了限制, 也影响了用于小血管病变的可行性, 并且还可能促使血小板聚集。

并且, 当下的可降解支架, 其径向支撑力, 尚且无法跟药物洗脱支架相比较, 再加上, 其通过性比较差, 因而, 需要针对靶病变, 进行更多的预扩张, 如此一来, 这便有可能会增加血管夹层的发生率。

尽管当下可降解支架的发展遭遇阻碍, 然而经过认真的仔细挑选之后, 还是有些部分患者能够使用, 其遵循的原则涵盖这些, 要是患者有强烈的使用可降解支架的意愿, 要是患者属于 A 型或者 B1 型的原发冠脉病变, 要是病变血管直径大于 2.25 mm。

仅管雅培ABSORB支架已从市场撤离, 然而有关可降解支架的研究依旧蓬勃发展, 当下存在相关产品正步入临床研究阶段, 坚信在未来会有更为优良的产品出现出来。

小 结

冠脉介入治疗, 从PTCA开始, 历经金属裸支架阶段, 再到药物洗脱支架阶段, 又发展到生物可降解支架阶段, 走过了辉煌的四十年, 那么, 临床医生该如何进行选择呢?

平常情况讲, 针对于急性冠脉综合征的情况、冠心病组合糖尿病或者存在慢性肾脏病的情况, 以及开口发生病变的情况、静脉桥血管有病变的状况、支架之内再度出现狭窄的病症情况、出现分叉病变的情况、慢性呈现闭塞性病变的状况等, 这部分将重点考虑药物洗脱支架。

对于那些, 就在 3 个月以内, 有着计划, 要去施行择期非心脏外科手术的患者, 这种情况下, 优先考虑的是, 去植入金属裸支架, 或者, 去进行 PTCA。

针对那些存在高出血风险 , 无法耐受为期 12 个月的双联抗血小板治疗 , 或是因在 12 个月内有可能要接受侵入性的或者外科手术从而需要中断双联抗血小板治疗的患者 , 建议植入金属裸支架又或者进行 PTCA。

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