生物可吸收材料在血管支架中的应用(全文)

生物可吸收材料在血管支架中的应用(全文)
  血管疾病是临床最常见的一类疾病,随着人类平均寿命的增长和人口的老龄化,血管疾病对人类健康的影响也越来越受到重视。自上世纪60年代末血管腔内技术产生以来,血管疾病的经历了数次“革命”[1,2],有了飞跃式发展。材料学的进步和血管腔内器材的发展无疑是推动腔内发展的最重要因素,而生物可吸收材料则是最具潜力的一种[3,4,5,6]。
  生物可吸收可以完全吸收,无永久异物留存,减少了不良事件;可以作为因子的载体。我们对生物可吸收材料在血管腔内中的发展应用做一综述。
一、血管腔内中材料和技术发展
  血管腔内技术是基于腔内器材和技术血管的闭塞性、扩张性以及肿瘤、畸形等疾病的一类技术。器械材料和新技术发展互相促进,推动着腔内血管外科的进步。
  1987年第一枚金属裸支架(bare metal stent,BMS)产生并应用于临床[7],解决了血管弹性回缩,提高了血管的近期通畅率,但无法避免促凝致栓,中远期管腔增生狭窄等[8]。针对中小血管术后再狭窄问题,药物洗脱支架(drug eluting stent,DES)应运而生。支架表面
涂覆细胞生长抑制剂如紫杉醇、雷帕霉素等,抑制细胞增生预防再狭窄。相比BMS的术后再狭窄率(20-30%),DES有了很大进步[9](5-10%)。然而,DES远期表现不佳:2016年欧洲心脏病学年会(ESC)关于PCI的大型研究结果显示[10],术后随访6年第二代DES与BMS在死亡和心梗方面结果无差异(16.6%与17.1%,P=0.66)。DES推迟了再狭窄的发生时间,但没有根本解决异物永久留存所带来的问题。
  1988年杜克大学的Stack 等率先研制出生物可吸收支架(bioresorbable stent,BRS)并植入动物体内[11]。BRS在血管修复和重塑的初期(如冠脉为3-6个月)提供有效的支撑,防止弹性回缩和负性重构[12,13];在完成重塑之后,支架即完全降解吸收,无异物残留,从根本上解决了BMS和DES 带来的问题,成为新一代材料和腔内技术革新的基础。
  生物可吸收材料吸收后不会影响靶血管的继续生长发育,使得其在儿童的血管疾病中成为理想的支架材料[14]。锌丝
二、生物可吸收材料的类别及性能调控
  生物可吸收材料分为高分子聚合物和可吸收金属两类。
  生物可吸收高分子聚合物在植入人体后,可在体内酶的作用下逐渐被分解为无毒的小分子物质,这些降解产物为机体正常代谢的产物如乳酸等,最终可吸收利用或降解为CO2或H2O排出体外。其分解形式有两种,降解(degradation),和侵蚀(erosion)。根据材料来源,可分为天然聚合物和合成聚合物两类。
  天然生物可吸收高分子材料是人类最早使用的医用材料,可以在自然界中的动植物体内直接分离提取,其生物相容性好且降解产物无毒。研究较多的有甲壳素、壳聚糖、纤维蛋白、胶原蛋白和纤维素衍生物[15]等。天然可吸收材料存在机械强度不足、取材困难、来源有限、吸收时间不易控制等方面的问题。
  合成类可吸收高分子材料具有可调控优势,其降解通过简单的水解反应进行,产物为固定的小分子参与机体代谢,体内外降解过程没有太大区别从而便于评估,廉价易得。目前,应用较多的包括聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚对二氧环己酮及聚三亚甲基碳酸酯等。根据使用的目的不同,可以预先设计和调控化学成分,通过共聚、共混的方法制造不同的材料,获得特定的机械性能、降解时间等,满足不同疾病的,故其应用也最为广泛。高分子材料降解的方式包括:体液引起的水解导致聚合物链断裂、交联或相变,从而
产生材料降解;体内自由基引起的氧化降解,导致聚合物链断裂或交联;各种酶催化降解,产生材料降解;另外,材料的形状等物理因素也会影响在体内的降解。
  聚乳酸的单体乳酸是机体糖的代谢产物,是生理过程的天然组分。具有成本低、综合力学性能好、炎症反应小等优点,已被美国FDA批准置入人体。聚乳酸支架是首个应用于临床的高分子可吸收支架。2000 年,Tamai等[16]首先报道了人冠状动脉植入Igaki-Tamai支架, 30天内无支架内血栓形成及主要心脏事件,3、6个月时再狭窄率为10.5%、10.5%,靶病变重建率为5.3%、10.5%,10年随访亦显示效果良好[17];Igaki-Tamai支架的载药实验也显示出可喜的效果[18]。2014年,Werner 等[19]将可吸收Igaki-Tamai支架用于股浅动脉再狭窄的病人中,结果显示较高的通畅率,说明可吸收支架在外周动脉疾病中亦有良好的前景。雅培公司的聚乳酸载药(依维莫司)支架是世界上第一个上市的载药可吸收支架,ABSORB系列研究显示,ABSORB可吸收支架与XIENCE金属载药支架对比,1年复合终点事件没有差异(10.3%和9.3%,P=0.34),器械水平的复合终点事件也无差异(6%和4.9%,P=0.16),表明聚乳酸载药支架的安全性和有效性已达金属载药支架水平,而在短期随访中,可吸收支架有独特的优势[20]。然而在2017年ABSORB III的报告中,可吸收支架的远期血栓事件高于金属支架[21],OCT揭示了其原因主要是降解过程中支架的不连
续性。可见,可吸收支架的吸收降解过程仍有先天性的局限性,这些需要在随访研究中逐渐被发现并改进,其降解过程的控制是研究的关键。

本文发布于:2024-09-21 23:24:15,感谢您对本站的认可!

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