Развитие и Принципы Проектирования Стентов для Тромбэктомии: От Первого до Четвертого Поколения

Aug 13, 2024

Изучите эволюцию стентов для тромбэктомии, их взаимодействие с тромбообразованиями и достижения в проектировании стентов третьего и четвертого поколения.

Развитие и Принципы Проектирования Стентов для Тромбэктомии: От Первого до Четвертого Поколения
Что такое захватчик мягких тканей?
no more


I Введение


В предыдущем материале мы обсудили переход от первого ко второму поколению стентов для тромбэктомии и рассмотрели принципы, которые определяют способность различных стентов захватывать тромбы. Однако, с дальнейшими исследованиями взаимодействия стентов с тромбами, было внесено много изменений и корректировок в их проектирование. Стенты третьего и четвертого поколения, упомянутые ниже, не имеют строгих официальных определений; они больше похожи на сокращенные обозначения для различных концептуальных стентов.

 


II Дальнейший Анализ Стентов для Тромбэктомии и Их Взаимодействие с Тромбами


Развитие медицинских устройств направлено на более эффективное решение клинических проблем, и движущей силой этого развития является более глубокое понимание заболеваний. Чтобы уточнить связь между стентами и тромбами, Anouchska и др. провели проспективное исследование.

 

Высокое разрешение изображения взаимодействия между тромбом и стентом-извлекатель в пациентах с острым ишемическим инсультом

▲Высокое разрешение изображения взаимодействия между тромбом и стентом-извлекатель в пациентах с острым ишемическим инсультом

 

С помощью микротомографии и электронной микроскопии были наблюдены механическое (C, D) и адгезивное взаимодействия (G). E и F — увеличенные изображения синего и красного квадратов на C и D соответственно, показывающие пористые волокнистые и плотные поверхности. Гистологическое окрашивание показало, что тромбы содержат области, богатые как фибрином, так и эритроцитами. Фибрин розовый на (H), красный на (I) и пурпурный на (J).

 

Высокое разрешение изображения взаимодействия между тромбом и стентом-извлекатель в пациентах с острым ишемическим инсультом

▲Высокое разрешение изображения взаимодействия между тромбом и стентом-извлекатель в пациентах с острым ишемическим инсультом

 

Наблюдения в основном выявили следующие типы поверхностей тромба и взаимодействий тромба-стент:

 

Два Типа Поверхностей Тромба

 

1. Пористая Волокнистая Поверхность: Пористая волокнистая поверхность, видимая под сканирующим электронным микроскопом при увеличении не менее 200x, напоминает волоконную сеть, описанную в предыдущей литературе [2] (рисунок A ниже).

 

2. Плотная Поверхность Тромба: Поверхность тромба, где волоконная сеть неразличима под сканирующим электронным микроскопом при увеличении не менее 200x (рисунок B ниже).

 

Поверхность тромба по SEM

▲Поверхность тромба по SEM

 

Взаимодействие Тромба и Стента-Извлекателя

 

1. Механическое взаимодействие: Тромб запутан вокруг стентных стяжек, с промежутками между стяжками и материалом тромба (рисунок A; рисунок C — увеличенное изображение).

 

2. Адгезивное взаимодействие: Тромб прилипает к стяжкам стента-извлекателя, как капли воды, прилипшие к нити (рисунок B; рисунок D — увеличенное изображение).

 

Взаимодействие стента и тромба

▲Взаимодействие стента и тромба

 

Всего было сфотографировано и проанализировано 79 точек взаимодействия на 7 стентах. Из них 44 (56%) взаимодействия тромба-стент были адгезивными, а 35 (44%) — механическими.

 

Таким образом, взаимодействие тромба и стента в первую очередь адгезивное, а не чисто механическое (прямое зажатие между стяжками стента-извлекателя, подобно механическому взаимодействию). Эта точка зрения уточняет механизм тромбоэктомии стентом по сравнению с выводами, сделанными в нашем предыдущем обсуждении.

 

Стенты для тромбэктомии

▲Стенты для тромбэктомии

 


III Соотношение Длины Тромба и Длины Стента


Помимо режима взаимодействия между тромбом и стентом, соотношение длины тромба к длине стента (TL/SL) также стало объектом исследований. Belachew и др. провели ретроспективный анализ, используя SWI для измерения длины тромба и соотношения его с длиной стента, используемого во время лечения, чтобы обобщить влияние TL/SL на реканализацию при первом проходе (FPR).

 

Риски недостаточного размера длины стента-извлекателя по отношению к длине тромба у пациентов с острым ишемическим инсультом

▲Риски недостаточного размера длины стента-извлекателя по отношению к длине тромба у пациентов с острым ишемическим инсультом

 

В итоге был сделан вывод: TL/SL влияет на FPR пациента, при меньшем TL/SL наблюдается более высокая FPR. Другими словами, более длинные стенты могут иметь лучший показатель реканализации при первом проходе при тех же условиях. Эта закономерность также применима к показателям реканализации сосуда (меньшее TL/SL — лучше реканализация сосуда).

 

TL/SL квартиль

(TL/SL квартиль) 

▲Риски недостаточного размера длины стента-извлекателя по отношению к длине тромба у пациентов с острым ишемическим инсультом

 


IV Влияние Извивающихся Сосудов на Стенты-Извлекатели


Длинные стенты не только увеличивают реканализацию при первом проходе, но и улучшают общий успех процедуры. Помимо характеристик самого стента, анатомические особенности сосудов также могут в некоторой степени влиять на успех процедуры. J.H. Kim и др. провели эксперимент по моделированию тромбэктомии в сосудистом модели in vitro. Они сосредоточились на наблюдении производительности различных техник тромбэктомии (включая аспирационную тромбэктомию, стенты-извлекатели, комбинированные техники и др.) в различных сосудистых извитостях.

 

Модели сосудов

▲Модели сосудов

 

В экспериментах с различными сосудистыми моделями как аспирационные, так и стенты-извлекатели показали худшие результаты в более извитых моделях. Это предполагает, что извитость церебральных сосудов может влиять на методы EVT. Учитывая стенты, физическое растяжение или сжатие стента (что может сделать стент тоньше и плоским, потенциально вытолкнув тромб) могут быть факторами, влияющими на успех тромбэктомии.

 

Анализ эффективности эндоваскулярных техник тромбэктомии в зависимости от сосудистой извитости с использованием 3D-печатных моделей

▲Анализ эффективности эндоваскулярных техник тромбэктомии в зависимости от сосудистой извитости с использованием 3D-печатных моделей



V Появление Стентов-Извлекателей Третьего Поколения


Подведем итоги вышеупомянутых экспериментов:

 

1. Связь между стентом и тромбом включает не только механическое действие, но и адгезивное взаимодействие.

 

2. Более длинные стенты, не влияя на сосуд, могут достигать лучших результатов тромбэктомии.

 

3. Стенты-извлекатели второго поколения склонны к растяжению и сжатию в извитых сосудах.

 

Возможно, основываясь на этих соображениях, или по другим причинам, появились стенты-извлекатели третьего поколения (здесь нет строгого определения между вторым и третьим поколениями). Общей чертой стентов-извлекателей третьего поколения является наличие более длинных моделей, которые можно разделить на две основные категории.

 

Первая категория: Преимущественно механическое захватывание с улучшенной способностью внедрения в тромб. К ним относятся такие устройства, как Solitaire X, Trevo NXT, Tigertriever и другие.

 

Solitaire X (стенты для тромбэктомии)

▲Solitaire X (стенты для тромбэктомии)

 

Trevo NXT (стенты для тромбэктомии)

▲Trevo NXT (стенты для тромбэктомии)

 

Из них я лично нахожу Tigertriever довольно представительным. Эта система стента позволяет оператору регулировать степень радиального расширения стента в зависимости от диаметра целевого сосуда. Регулируемый внешний диаметр позволяет ему лучше адаптироваться к размеру целевого сосуда. Во время процесса извлечения размер стента может быть умеренно сокращен, чтобы уменьшить риск сосудистых повреждений. Будет ли этот метод ручного управления захватывать тромб лучше, чем саморазворачивающиеся стенты, я не уверен и не могу поспешно заключить, но этот дизайн теоретически решает некоторые болевые точки.

 

Tigertriever (стенты для тромбэктомии)

▲Tigertriever (стенты для тромбэктомии)

 

Вторая категория: Преимущественно адгезивные захваты. В отличие от саморазворачивающихся стентов, которые механически внедряются в тромб, этот дизайн акцентирует внимание на адгезии к тромбу, включая больше металлических проволок в стент. Чтобы решить проблему сцепления со стенкой в извитых сосудах, стент выполнен в сегментах, напоминающих поезд. Этот дизайн не только предотвращает сжатие в изгибах, но и обеспечивает более эффективное раскрытие стента (не завися от проксимальных или дистальных точек посадки).

 

Поезд

▲Поезд

 

Продукты этой категории включают EmboTrap, Eric, 3D Revascularization device и др. Будь то улучшенная функциональность или дизайн стента, я верю, что эта категория стентов-извлекателей воплощает характеристики устройств тромбэктомии третьего поколения (конечно, это не обязательно означает их клиническое превосходство, но их дизайн действительно внес значительные улучшения в решение конкретных экспериментальных болевых точек).

 

Eric (стенты для тромбэктомии)

▲Eric (стенты для тромбэктомии)

 

3D Revascularization device

▲3D Revascularization device

 

Embo Trap (стенты для тромбэктомии)

▲Embo Trap (стенты для тромбэктомии)

 

Наиболее представительный пример здесь — стент EmboTrap от Johnson & Johnson, первоначально разработанный компанией Neuravi. В 2017 году Cerenovus, подразделение Johnson & Johnson, сосредоточенное на нейроваскулярных лечениях, объявило о приобретении Neuravi. EmboTrap обладает двойным слоевым дизайном стента с внутренним замкнутым стентом, обеспечивающим высокую радиальную поддержку, и внешним открытым стентом с большим количеством сетчатых проводов. Преимущество этого дизайна заключается в том, что большие отверстия во внешней структуре могут захватывать тромб в середине, в то время как высокорадиальная сила внутреннего слоя быстро создает проход после развертывания стента, достигая быстрой реканализации. EmboTrap III дополнительно разработал наружную открывшуюся часть с флейтированием, чтобы поддерживать сцепление со стенкой во время тромбэктомии. Закрытый дистальный конец предназначен для захвата любых потенциально ускользающих тромбообразований.

 

Embo Trap III (стенты для тромбэктомии)

▲Embo Trap III (стенты для тромбэктомии)

 

Мы все знаем, что тромбэктомия — это гонка со временем. Один из критических аспектов механически основанных стентов-извлекателей заключается в том, что после развертывания открытие стента может создать проход, позволяющий частичному кровотоку, достигнуть немедленного реперфузии до некоторой степени, и использовать текущую кровь для содействия тромболизису. Сегментные стенты в основном полагаются на адгезию тромба и физическое взаимодействие между сегментами, обычно не формируя немедленный проход. Двойной слоевый стент EmboTrap теоретически сочетает в себе преимущества обоих типов стентов.

 

Дизайн внутреннего стента EmboTrap

▲Дизайн внутреннего стента EmboTrap

 

Кроме теоретического дизайна, одно из наиболее представительных исследований о EmboTrap — ARISE II — также предоставило отличные результаты. Будь то в отношении первого эффекта (FPE), реканализации трех проходов или 90-дневных оценок по шкале модифицированного Ранкина (mRS), EmboTrap показал значительные преимущества стентов-тромбэктомии третьего поколения.

 

Основные результаты мультицентрового исследования ARISE II (Анализ реканализации ишемического инсульта с EmboTrap)

▲Основные результаты мультицентрового исследования ARISE II (Анализ реканализации ишемического инсульта с EmboTrap)

 

Рентгенографические и клинические результаты ARISE II

▲Рентгенографические и клинические результаты ARISE II

 


VI Будущее Стентов-Извлекателей Четвертого Поколения?


Несмотря на то, что механическая тромбэктомия (MT) может решить большинство проблем, она может сталкиваться с трудностями при работе с организованными или жесткими тромбообразованиями, богатых фибринообразующими веществами и липкими тромбами, которые являются общими проблемами в клинической практике. Чтобы решить эту проблему, Vesalio разработала стент-извлекатель четвертого поколения — NeVa.

 

Neva (стент-извлекатель четвертого поколения)

▲Neva (стент-извлекатель четвертого поколения)

 

Примечательной особенностью стента-извлекателя NeVa является его функциональный зональный дизайн. Проксимальный конец предназначен для внедрения и сцепления с тромбом, в то время как дистальный конец спроектирован как сетчатый мешок, чтобы удерживать фрагменты внутри стента. NeVa также включает уникальную технологию Drop Zones. Технология Drop Zones использует различные размеры сетки для изменения взаимодействия с тромбом, захватывая тромб внутри стента, а не полагаясь исключительно на внедрение и протаскивание по артериальной стенке. Во время процедуры каждая зона Drop Zone увеличивает вероятность внедрения тромба в стент.

 

Технология Drop Zones

▲Технология Drop Zones

 

Помимо инновационного дизайна, клинические испытания показали впечатляющие результаты. CLEAR — это проспективное, многоцентровое, одноруковое исследование, предназначенное для оценки безопасности и эффективности NeVa в реканализации крупных сосудистых окклюзий (LVO). Результаты испытаний, будь то в первый проход реканализации (73,8%), реканализация трех проходов (90,7%) или благоприятные исходы через 90 дней (65,1%), были выдающимися.

 

Результаты реперфузии в популяции miTT

▲Результаты реперфузии в популяции miTT

 

Клинические результаты в популяции mITT

(Клинические результаты в популяции mITT)

▲Основные результаты исследования CLEAR нового стента-извлекателя с технологией Drop Zone

 

Несмотря на впечатляющие результаты, Vesalio не остановилась на достигнутом. Недавно они запустили последнюю серию стентов NeVa — NeVa NET. На этот раз они сосредоточились на риске дистальной эмболии, интегрировав микрофильтр-сетку, чтобы предотвратить миграцию фрагментов тромба в новые или дистальные области. Будет ли этот дизайн лучше способствовать снижению риска миграции тромба, пока еще предстоит увидеть в результатах клинических испытаний.

 

Последняя серия стентов NeVa — NeVa NET

▲Последняя серия стентов NeVa — NeVa NET

 


VII Заключение


В последние годы развитие аспирационных катетеров быстро продвигалось, в то время как стенты-извлекатели оставались относительно тихими. С учетом зрелости комбинированных техник, многие практикующие врачи сосредоточены на производительности аспирационных/промежуточных катетеров, часто рассматривая стенты-извлекатели как вспомогательный инструмент (необходимый, но не требующий наивысшей производительности). Однако, с учетом того, что исследования предоставляют более детализированные данные о свойствах тромба, предполагается, что будущие стенты-извлекатели будут разрабатываться более специально для решения клинических проблем. Хотя статья обсуждает развитие от первого до четвертого поколения, это не обязательно означает, что четвертое поколение превосходит третье или второе. Лучший инструмент всегда тот, который хорошо подходит для своей задачи.