冠状动脉介入治疗(PCI)是现代心血管医学的重要组成部分,广泛应用于冠心病的诊断和治疗。随着技术的进步,冠脉介入器械也在不断更新和完善。本文将对其进行详细介绍,包括它们的结构、功能、选择原则和临床应用,帮助读者全面了解冠脉介入器械。
冠脉介入有很多器械,冠脉介入过程中,主要是通过球囊扩张病变,把支架送到病变部位,让支架膨胀起来,其中,有四样东西是大家从零基础就必须掌握和运用好的:
导引导管
导引导丝
球囊
支架
支架进入
支架扩张
支架留在冠脉内
回顾造影导管《介入笔记 | 冠脉造影的基本操作(二):导管选择和到位技巧 》。
股动脉途径最常用的造影导管:
Judkins L4.0 & R4.0(标准导管)
股动脉途径,常规应用6F导管(导管外径,1F=0.33mm)
Amplatz导管
桡动脉途径多采用共用导管/多功能导管
通常采用5F导管
导引导管
guiding catheter, GC
导引导管与造影导管相比,外径相同的情况下,内腔更大,支撑力更强。
导管结构: 三层
外层: 聚乙烯塑料材质,决定GC的形状、硬度和与血管内壁的摩擦力,
中层: 12-16根钢丝编织结构,使GC管腔不会塌陷、抗折,
内层: 尼龙PEF涂层,减少球囊、支架与GC内腔的摩擦阻力,并有预防血栓的作用。
导引导管分为四段
超软的X光可视头端(安全区)
柔软的同轴段(柔软区,传送区)
中等硬度的抗折段(支撑区)
牢固的扭控段(扭控区、推送区)
可视头端保证精确的和无创伤性的嵌入,并为测量血管大小提供可靠参数。
同轴段最优化了头部的柔软性,保证了指引导管操作的柔和性和血管的同轴性。
抗折段或支撑段吸收了在稍硬段和柔软段之间的扭力,以避免打折。
扭控段(推送区)硬且柔顺来保证精确的扭力传递,并且提供稳定的支撑。
力量
支撑力
抗折性
柔顺性
1:1扭力
抗折性
大腔
润滑材料
和其他器材的兼容性
指引导管的重要特征
无创伤性头端
预塑形的弯曲和结构
扭力控制
抗折性
不透辐射性
支撑力
和其他器材的兼容性
GC内外径选择
使用不同器械的最小导引导管内径对照表
导引导管的类型
各公司之间的主要区别在于钢丝编织层,润滑内涂层材料等方面。
按照形态分类为:
Judkins/Amplazs/Multipurpose/Voda/Qwave/XB/EBU,UBS等等;
按照大小分为:5F、6F、7F、8F等;
按结构分为:短头、带侧孔、大腔(ZUMA)。
导引导管的选择原则
要求同轴性好、支撑力好、压力波形好、管腔内径足够大。
根据冠脉开口的解剖特点、升主动脉根部大小、冠脉血管的大小部位和方向进行选择。
对导引导管的要求
导引导管选择要求
创伤小:全程透视,导丝一定要在导引导管前端,避免对血管路径造成损伤。
同轴性好:保证血管开口病变不容易出问题。
支撑力小。
足够管腔直径。
指引导管的选择
导引导丝
(guide wire,GW)
结构:
柔软尖端(soft tip)
连接尖端与轴心杆中间段(solder joint)
近端推送杆段
中心钢丝贯穿整个钢丝全长,在远端呈阶梯式或锥形变细
中心钢丝的粗细和变细阶段的长短、方式决定了钢丝的支撑力、推送力和柔软度,中心钢丝越粗,未段锥形变细越短,导丝支持力、推送行越好,但柔软性差; 中心钢丝越细,末段分解变细越长,导丝支撑力、推送力差,但越柔软。
各部分的设计决定了它的调节力:
(torquability/steerability)、通过力(crossability)、头端的柔软性(flexibility)及对后续器械的推送力(pushability),支撑力(support)。
介入导丝的设计
外径:0.014”
长度:180-195cm(RX球囊);300cm(OTW球囊);导丝远段30-40cm构造最复杂。
导丝性能参数
支撑力: 垂直导丝用力使得导丝发生弯曲的力
柔韧性: 导丝本身随血管弯曲程度变化的能力
跟踪性: 导丝沿血管解剖结构走行的能力
扭控性: 从导丝近端到导丝尖端传递扭矩的能力(目标是1:1传导)
触觉反馈: 从导丝近端感受导丝头端接触物体及对物体性状的反馈
可视性: 导丝局部不透放射线,利于导丝在体内的定位
核芯直径
核芯直径较细: 支撑力较弱, 柔顺性好, 跟踪性好。如: Whisper Ls。
核芯直径较粗: 支撑力强,适合输送器械及拉直迂曲血管,扭矩传递更好,如: BHW(Balance Heavy Weight)。
核芯锥体
核芯锥体较短:导丝有稳定的支撑力, 但易发生下垂, 常见于较强支撑力的导丝设计,如: Extra S' port。
核芯锥体较长: 增强导丝跟踪性, 不易产生导丝下垂, 多用于针对迁曲血管设计的导丝,如:Traverse。
流线型核芯锥体: 支撑力改进, 锥体设计使跟踪性最优化。如: Pilot。
核芯材质
不锈钢: 传统导丝核芯材质,较好的支撑性、推送力和扭控性。如: HT Floppy II。
镍钛合金: 记忆金属,弹性好,防止导丝扭结,柔顺性和耐用性好。如:BMW。
强化型不锈钢: 新型不锈钢材质,比传统不锈钢材质更强韧,更耐用,操控性和跟踪性好。如: Advance。
头端设计
Shaping ribbon: 增加柔软性,易于塑形。如: BMW Universal Ⅱ。
Core-to-tip: 良好的触觉反馈,易于操控,头端较硬适于通过阻力,较大病变。如: Cross IT。
护套
弹簧圈护套: 良好触觉反馈,操控性较好,增强导丝可视性。如: Advance。
聚合物护套: 聚合物护套使导丝表面更光滑,减小导丝的通过阻力,提高跟踪性。如: Whisper MS。
涂 层
√ 使导丝表面更光滑,提高跟踪性;
√ 减少器械之间(球囊/导丝、支架/导丝等)的相互摩擦力;
√ 按物理性质不同分类:
疏水涂层: 抵制水分子形成“蜡状”表面; 一般用于导丝的近段。
亲水涂层: 吸引水分子形成光滑的“凝胶状”表面; 目前绝大多类市售导丝产品的远段均为亲水涂层。
尖端设计
1)柔软螺旋头端的设计(soft floppy tip): 轴心未达弹簧缠绕圈帽端,靠一细钢丝连接: BMW,柔软,适合扭曲病变,对血管损伤较小,但调节力和通过力较差,不适合闭塞病变。
2)轴心直达弹簧圈帽端的螺旋头设计(soft core-to tip)例如ATW,因其一根轴心至帽端设计改进了导丝的尖端操纵性能即调节能力,适合扭曲、成角和经支架网孔穿入边支的操作。
3)金属轴心多聚酯外包裹及超滑涂层的尖端设计(polymer tip with lCEcoating),如PT系列,crossNT。导丝尖端为超滑尼龙头,通过力较好,适合钙化、长扭曲闭塞病变。
中间段设计:
1)根据中心轴直径不同导致导丝的传送强度不同。
2)中间轴渐变形式的不同决定导丝的通过扭曲病变的能力和操纵性不同,锥形渐变,推送力的传导较为均匀,相比于阶梯式渐变更容易通过扭曲和成交的血管病变。
3)减少中间段摩擦力方式直接影响导丝的通过能力,一种是金属丝缠绕以点状接触血管内膜方式减少摩擦力,另一种是以多聚酯加亲水涂层的方式减少摩擦力。
4)中间段与两端的连接方式决定导丝的综合性能,整体轴心设计操控性和通过性优于多点焊接的导丝。
近端推送段设计
一般采用0.0135—0.0140设计英寸金属材料
不同病变指引导丝的选择
球囊
PTCA球囊的选择
关于球囊的基本概念
球囊性能的评价
结构及分类
根据病变选择球囊
球囊外径(crossing Profile): 指未扩张状态的球囊和远段导管的外径数值。
球囊表面的涂层物质
疏水涂层(Hydro-phobic)多为支架球囊。
亲水涂层(Hydro-phylic)使球囊的通过能力增强。
扩张压(Nominal pressure): 指需要获得标签标识的充气球囊直径所需要的压力, 扩张压定义为99%的球囊均不会破裂的压力。例: AQUA T3:10atm-3.0。
爆破压(Rated Burst pressure): 反复充盈球囊40次,在此压力下99%的球囊不会破裂。此为产品标识的重要内容,为术者提供一个安全的充气压力范围。RBP: 6~16atm。
平均爆破压(Mean Burst pressure): 按统计学原理,球囊破裂的压力。定义为50%的球囊会破裂。
球囊导管的特征
推送性(Pushability)
跟踪性(Trackability)
通过性(crossability)
顺应性(compliance)
回收性
推送导管的结构
球囊的推送能力
球囊头端的设计
1.头端的形状是否有利于通过病变;
2.头端的创伤性;
3.头端锥形渐细的设计及材料的厚薄;
4.软硬程度决定了球囊对于钢丝跟踪性能的好坏;
球囊尖端连接方式的比较
球囊尖端与球囊连接结构
理想的球囊导管
最小的通过外径;
寻踪性的锥形头端设计,帮助穿过有难度的病变;
柔顺性的头端与导丝密切吻合, 在通过弯曲处, 减少“鱼嘴”现象。
不同的球囊头端设计
不同的球囊尖端设计决定其跟踪性
柔顺的尖端设计,减少球囊通过血管弯曲时的“鱼嘴”现象
球囊尖部过渡角度(shoulder angle): 使球囊与尖端平滑过渡,利于球囊通过。
球囊的顺应性
顺应性: 指球囊直径随着压力的增加而增加的比率,是球囊拉伸能力一个指标。用这种球囊扩张较硬病变时,易造成夹层。
非顺应性: 不管加多少压力,球囊直径到达指定尺寸后保持不变,对于血管的适应性弱。主要用于输送支架的球囊。
半顺应性: 宽广的工作范围,可灵活的操纵球囊尺寸,多用于进行预扩张。
球囊的回卷性: 指球囊释放后回复其初始状态的能力。与球囊的材料及折叠方式有关,目前多为三翼折叠方式,此方式易于球囊的回复,方便扩张后的回撤,对血管内膜损伤小。
PTCA球囊的分类
根据用途分类
半顺应性球囊(sc): 进行预扩张。
高压球囊/非顺应性球囊(HP/NC): 进行后扩张。
多功能球囊(MF): 预扩张、后扩张、单纯的球囊扩张术均可使用。
根据设计特点分类
球囊导管的基本分类
整体交换型球囊(over the wire)
导管尖端(导管远端)
球囊
推送杆(导管近端)
快速交换型球囊(monorail)
除上述三部分外还包括球囊与推送杆的连接段
整体交换球囊的结构
完全闭塞病变判断导丝在血管真腔的方法
当导丝通过闭塞段后,观察其尖端塑形是否存在,如塑形消失、变直, 提示导丝可能进入假腔,此时应回撤导丝,观察其塑形是否恢复。
注意导丝尖端是否操纵灵活,如在术者操纵下可灵活摆动、转向且保持其原有塑形,提示导丝在血管真腔。
钢丝到达闭塞段远端后,将OTW球囊沿钢丝送入又在推送球囊过程中注意有无阻力,如无阻力撤出导丝,经球囊注入造影剂判断是否在血管真腔,若无OTW球囊,可将普通球囊沿钢丝轻推至远端,如在推送过程中无明显阻力,撤出球囊进行造影证实。
快速交换球囊的结构
快速交换球囊的优势
☆ 方便快捷的交换球囊
☆ 只需一个术者
☆ 提高跟踪能力
☆ 减少放射时间
☆ 缩短手术时间
☆ 缩短使用钢丝的长度
便于操作
便于无菌操作
快速交换球囊的劣势
不易钢丝的重新塑形及交换钢丝,
钢丝在球囊腔中的长度短,推送力不如OTW球囊好,
没有腔进行造影,需导管辅助,
常用的RX球囊:
Boston
Maverick
Cordis
AquaT3
u-pass
Guidant
crossail
Medtronic
Stormer
Terumo
Hyatte
切割球囊
切割球囊的应用
未扩张前,刀片紧裹于经特殊折叠的球囊折缝之内。
扩张后,刀片伸出并垂直竖立于球囊表面并最先嵌入病变组织中。
球囊直径≤3.25mm, 含3个刀片;
球囊直径≥3.5mm, 含4个刀片;
直径2.0~4.0mm, 长度10mm和15mm。
切割球囊的作用原理
6个ATM, 刀片的切割高度约0.13mm, 不切透内膜,
先切开斑块,而后挤压、推动,
造成局部形状规则和深度可控制的撕裂,
减少内膜损伤、减少环形应力,
降低再狭窄。
切割球囊与传统球囊的比较
切割球囊的适应症
支架内再狭窄(内膜增殖、环形应力高)
分叉病变(减少斑块移动,倒雪效应)
开口病变(富含弹性纤维)
小血管病变
弥漫病变
支架前预扩张
切割球囊的相对禁忌症
高度成角及极度扭曲病变
严重钙化病变
完全闭塞病变和≥95%高度狭窄病变(可先用小球囊预扩张)
切割球囊的操作要点
扩张前负压准备(彻底排除气泡)
球囊大小选择
支架再狭窄的球囊/血管比例1.15:1
Denovo病变的球囊/血管比例1:1
扩张时加压方式
球囊撤压后15秒后撤入导引导管
大腔、支持力好、同轴性好的导引导管
选择支持力好的导引导丝
支架内再狭窄处理
防止切到支架外正常组织
弥漫长病变(防止刀片卡住支架)
可多次扩张
谨慎处理远段病变
扩张压力≤10ATM
禁忌症/警告
禁忌症:
不宜使用切割球囊穿支架网孔。因为减压后的切割球囊会和支架缠绕在一起。
明显偏心病变。
血栓性病变。
缺乏明显狭窄情况下的冠脉痉挛。
警告:
请特别注意处理支架远端病变。如果导丝没有通过支架长轴而是穿过支架侧孔,减压回缩的球囊会和支架缠绕在一起。当处理分叉病变时整球囊可以在支架术前使用,但不要试图通过支架的侧孔去处理分支病。
选择大小
直径选择
球囊动脉比不要超出1.1:1.0(血管直径 ≥3.0 mm);
血管直径< 3.00 mm时,1:1 更加合适;
如果使用IVUS, 中膜对中膜,球囊动脉比为 1:1。
长度选择
短球囊与长球囊相比更容易通过迂曲病变可以沿病变长轴多次扩张。
支架
冠脉支架性能的评价
生物相容性(Biocompatibility): 支架材料本身的抗血栓和抗腐蚀性能。相关影响因素支架材料、表面涂层物质及金属表面积。目前主要为316L不锈钢。较新型的支架材料为钴铬合金。
顺应性(conformability): 指植入支架后延血管轴向弯曲的程度!
传送性(deliverability): 将支架顺利传送至靶病变的能力。受多种因素影响,如柔软性、寻迹性、传送系统的整体性能等。
柔软性(flexibility): 指未膨胀支架延纵轴方向弯曲的能力。在扭曲血管操作中尤显重要。
辐射张力(radial strengh): 指防止血管壁弹性回缩的支架性能测定参数。支架的结构和厚度决定了辐射张力。
覆盖性(scaffolding): 指支架完全在辐射状或纵轴向覆盖病变的能力,受辐射张力和支架表面积的影响。
金属表面积: 支架膨胀后金属覆盖血管表面积的比例。受支架的设计及厚度的影像。
支架输送系统及分类
第一代球囊扩张支架
稳固的支撑力与扩张范围
除了连接部分,总体架构较好
较单纯球扩明显降低再狭窄率
推送性差
外径大且灵活性差
支架支撑部分扭曲
连接部分易产生血栓脱落
缠绕型支架
灵活性,可视性差,支撑力差,完全开放的结构再狭窄率高,较单纯球囊扩张没区别。
管状支架的特性
二代支架
第二代支架设计特性
支撑部分均采用之字形结构设计
均采用支撑部分的连接结构
支架的柔顺性取决于支撑部分之间的连接方式
柔顺性的获得同时限制支撑部分间的连接数目
均有开放性设计部分
大多一步到位
二代支架支撑部分设计
三代支架
第三代支架特性
支撑部分均采用之字形结构设计
均采用支撑部分的连接结构
支架的柔顺性取决于支撑部分之间的连接方式
柔顺性的获得同时限制支撑部分间的连接数目
采用封闭性结构设计
第三代支架支撑部分间连接处的设计
理想支架输送系统的持性
不同的长度与直径——适应不同病变的不同型号
低的球囊顺应性——降低血管撕裂的风险
球囊突出部分减至最低——减少边缘撕裂发生
无支撑部分(struts)翘起——支撑部分翘起影响通过性
可视标记/支架边缘——精确置放
可提供杰出结果的支架所需特性
结构性能佳:防止组织/血栓脱落、完整的内腔
回缩性小:保证最大MLD
支撑力好:保证最大MLD
附壁性好:防止受损伤血管被拉直
侧支通路:提供治疗分叉病变可能性
可视性好:对于后扩张及随访的意义
优异的支架输送系统
冠脉支架的选择
开口病变----管状、支持力好、双标识支架,不宜使用缠绕型支架;
分叉病变----侧孔通过较好、开孔支架;
钙化病变----金属壁厚、支持力好、通过性好的支架;
扭曲、长病变----柔韧性好支架,尽量不用缠绕型支架;
小血管病变----首选药物涂层支架;
局限环型病变----不宜选用网眼较大的开孔支架;
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