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溫故而知新——球囊導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)與特性
????????1964年1月16日，Dotter及Judkins應(yīng)用球囊導(dǎo)管為一位老年女患進行了世界上首例下肢血管成形術(shù)。 13年后，Gruentzig應(yīng)用球囊導(dǎo)管進行了世界首例冠狀動脈成形術(shù)。時至今日，球囊擴張導(dǎo)管已廣泛用于心血管疾病的診斷、治療，溫故而知新，回顧球囊擴張導(dǎo)管技術(shù)的發(fā)展歷程，對我們現(xiàn)在及以后的工作依然有很多啟迪。
????????目前球囊擴張導(dǎo)管基本分為快速交換型、整體交換型、固定導(dǎo)絲球囊、灌注球囊四大類型。另外還有特殊類型的球囊擴張導(dǎo)管，如雙導(dǎo)絲球囊、切割球囊、藥物球囊等等。根據(jù)功能特點分為高順應(yīng)性球囊、半順應(yīng)性球囊、低順應(yīng)性球囊和非順應(yīng)性球囊擴張導(dǎo)管。以下就球囊擴張導(dǎo)管的部分內(nèi)容做一介紹。
????????一、球囊導(dǎo)管類型
????????1、快速交換型球囊擴張導(dǎo)管
????????快速交換型球囊擴張導(dǎo)管是目前PCI中應(yīng)用最廣泛的球囊擴張導(dǎo)管。該導(dǎo)管在距球囊頂端25cm處有一側(cè)孔，導(dǎo)絲尾端經(jīng)球囊頂端插入而從該側(cè)孔穿出，更換球囊擴張導(dǎo)管時不用延長導(dǎo)絲。其設(shè)計特點極大地方便了術(shù)者操作，節(jié)省時間。快速交換球囊的結(jié)構(gòu)與其他類型球囊的區(qū)別還在于，快速交換球囊包括一個球囊與推送桿的連接段，偶爾有斷裂情況的發(fā)生。球囊和導(dǎo)絲均由術(shù)者一人操作，顯影效果理想。 而該類型球囊缺點是如不退出整套球囊系統(tǒng)，就無法更換導(dǎo)絲，如不使用延長導(dǎo)絲，就不能更換成OTW球囊，推送力有所降低，跟蹤性稍差。
????????2、OTW球囊擴張導(dǎo)管
????????OTW球囊擴張導(dǎo)管(over the wire，OTW)即整體交換型球囊，1982年始用于PTCA。CTO病變或需要交換導(dǎo)絲的情形下或室間隔化學(xué)消融及經(jīng)中心腔測壓、取血時可選用，目前臨床上OTW球囊較少使用。OTW球囊擴張導(dǎo)管具有易于交換導(dǎo)絲和跟蹤性好等優(yōu)點。在導(dǎo)絲難以通過閉塞病變時可利用OTW球囊提供額外的支持力，類似于微導(dǎo)管的作用，如果導(dǎo)絲仍無法通過病變，可將OTW球囊擴張導(dǎo)管作為傳輸導(dǎo)管交換其他導(dǎo)絲。在導(dǎo)絲通過病變后，還可利用OTW球囊擴張導(dǎo)管進行遠端造影以利于判斷導(dǎo)絲是否位于真腔。因此OTW球囊擴張導(dǎo)管在處理CTO病變時仍具有一定的優(yōu)勢。 該類型球囊缺點為球囊尺寸稍大，鋼絲長度 300 cm，要求兩位術(shù)者配合。
????????3、固定導(dǎo)絲球囊擴張導(dǎo)管
????????球囊擴張導(dǎo)管頂端固定有一段長2 cm的可塑型軟導(dǎo)絲，在目前常用的球囊擴張導(dǎo)管中其外形最小，因而病變跨越率增高，顯影效果理想，只需單人操作。但導(dǎo)管進入靶血管時需在雙向旋轉(zhuǎn)的同時推進使導(dǎo)管較易折損，且不能單獨運動，不能交換導(dǎo)絲，目前臨床上基本不再使用。
????????4、灌注球囊擴張導(dǎo)管
????????灌注球囊擴張導(dǎo)管在其近遠端具有多個側(cè)孔，因此在球囊充氣時，血流仍可通過球囊進入病變遠端。當平均主動脈壓為80 mmHg時，其遠端血流仍可達40-60 ml/min。在處理冠脈穿孔等并發(fā)癥需要應(yīng)用球囊持續(xù)加壓時，選用灌注球囊擴張導(dǎo)管具有一定的優(yōu)勢。 主要缺點是導(dǎo)管相對較粗，跨越病變能力較差。
????????5、特殊類型球囊擴張導(dǎo)管
????????目前臨床上所使用的特殊類型球囊主要包括雙導(dǎo)絲球囊、切割球囊、藥物洗脫球囊等，本質(zhì)上這三種球囊屬于快速交換球囊擴張導(dǎo)管，但因其又具備特殊功能而異于常規(guī)意義上的快速交換球囊。雙導(dǎo)絲球囊外徑與普通球囊類似，在球囊末端有供導(dǎo)引導(dǎo)絲走形的內(nèi)腔，此外在球囊表面還有一段固有鋼絲，與導(dǎo)引導(dǎo)絲分別位于球囊兩側(cè)180°角的位置。雙導(dǎo)絲球囊擴張時可規(guī)則的切開斑塊組織，對內(nèi)膜損傷小，同時能保證球囊不移位。切割球囊是將微切割技術(shù)和球囊擴張結(jié)合的產(chǎn)物，目前臨床應(yīng)用的切割球囊主要為第三代產(chǎn)品，具有通過性更好，較低的壓力就可獲得充分擴張，血管內(nèi)膜不規(guī)則撕裂小，遠期再狹窄率低等優(yōu)點。藥物洗脫球囊是將傳統(tǒng)的球囊擴張技術(shù)與藥物洗脫技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，作為支架術(shù)的一種有效補充正逐漸顯現(xiàn)出其優(yōu)越性，藥物洗脫球囊可以避免由金屬支架及聚合物載體造成的副作用，并可將藥物涂抹于特定病變區(qū)域的血管壁上，用于控制再狹窄。
????????二、球囊擴張導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)和性能
????????以臨床上常用的快速交換型球囊擴張導(dǎo)管為例，簡介球囊擴張導(dǎo)管的基本結(jié)構(gòu)和性能。
????????1、球囊擴張導(dǎo)管的基本結(jié)構(gòu)
????????(1)球囊擴張導(dǎo)管尖端
????????導(dǎo)管尖端的外徑、硬度及長度均可影響球囊通過病變的能力。錐形的尖端設(shè)計有利于減小球囊尖端的外徑，提高導(dǎo)管的跟蹤性。激光焊接等技術(shù)的應(yīng)用，有利于進一步縮小球囊擴張導(dǎo)管尖端外徑。通常來講，短且硬頭的球囊擴張導(dǎo)管更容易通過嚴重狹窄病變，而長軟頭的球囊擴張導(dǎo)管則更適用于迂曲病變的處理。
????????(2)球囊段材料及折疊方式：球囊材料很大程度上決定了球囊的順應(yīng)性，如PET(polyethylene terephthalate)材料的球囊順應(yīng)性較小，而POC(Polyolefin copolymer)材料的球囊順應(yīng)性較大。目前臨床上常用的半順應(yīng)性球囊多采用尼龍材料，另外球囊材料也是影響球囊通過能力和回卷性的重要因素。球囊回卷性是決定球囊再次通過病變能力的重要指標。
????????球囊的折疊方式是影響球囊通過外徑的重要因素。低折疊球囊的通過外徑較小，如1.5mm Sprinter球囊采用雙折疊的方式，通過外徑僅為0.021"。球囊表面的涂層材料可以降低球囊通過病變時的摩擦力，增強球囊通過病變的能力?，F(xiàn)在球囊表面所采用的多為親水涂層材料，如Aqua T3采用親水Aqua SLX涂層，提高了球囊通過病變的能力。
????????(3)連接段：作為聯(lián)系球囊和推送桿之間的移行區(qū)域，在很大程度上決定了球囊的推送性和抗折能力。目前多數(shù)球囊的連接段均加入了中心鋼絲以增強支持力，使球囊具有更出色的推送性和抗折能力。
????????(4)推送桿：日前常用的球囊擴張導(dǎo)管推送桿材料有兩種類型：采用金屬推送桿，球囊擴張導(dǎo)管的推送性較好，但摩擦力較大;采用高分子材料外殼結(jié)合中心鋼絲，球囊推送桿的摩擦力較小，但推送性較差。在需要同時送入2支球囊擴張導(dǎo)管處理病變，如分叉病變時，還應(yīng)考慮球囊推送桿外徑與導(dǎo)引導(dǎo)管內(nèi)徑之間的關(guān)系，常規(guī)應(yīng)使用7F導(dǎo)引導(dǎo)管，以提高手術(shù)成功率。
????????2、球囊擴張導(dǎo)管的常用參數(shù)
????????(1)球囊大小(size)：球囊直徑一般從1.25～4.0 mm不等，以0.25 mm遞增，長度一般為0.8-2.0 cm，適用于多數(shù)病變。長度3.0cm以上的球囊稱長球囊，用于長度<2.0 cm的病變。長度1.5 cm以下的球囊稱短球囊，用于長度>5 mm的病變、冠狀動脈口病變和無法保護分支的血管分叉處病變。直徑1.5和2.0 mm的球囊常用于高度狹窄病變的預(yù)擴張。
????????(2)球囊外徑(profile)：球囊外徑包括多項指標，如：球囊的通過外徑、推送桿外徑(shaft profile)、球囊的尖端外徑(tip profile)以及尖端病變?nèi)肟谕鈴?tip entry profile)等等。其中球囊的通過外徑是評價球囊性能的常用指標，通常是指在球囊末擴張狀態(tài)下測量球囊標記部位的外徑。球囊通過外徑的大小與球囊的材質(zhì)、制作工藝、球囊的折疊方式以及標記技術(shù)等均有一定的關(guān)系。球囊的折疊層數(shù)越少，球囊的通過外徑越小，而嵌入式的標記技術(shù)有利于降低球囊的通過外徑，如1.5 mm Sprinter球囊的通過外徑為0.021"，Maverick球囊的通過外徑僅為0.017"。因此對于一般的冠脈病變，多數(shù)球囊的通過外徑均足以滿足通過病變的需求，但對于嚴重狹窄、鈣化病變，應(yīng)選擇通過外徑小的單標記球囊，更容易通過病變。
????????(3)導(dǎo)管桿外徑：導(dǎo)管桿外徑小，則球囊推送容易，但顯影效果差;導(dǎo)管桿外徑大，則球囊推送難，但顯影效果好。
????????(4)球囊的命名壓(nominal pressure)和爆破壓(rated burst pressure)：命名壓指球囊達到預(yù)定直徑時的壓力。爆破壓指球囊被充盈破裂時的壓力，球囊爆破壓是根據(jù)體外測試的結(jié)果，最少99.9%的球囊(95%的可信區(qū)間)不會發(fā)生破裂的最大壓力。球囊命名壓和球囊爆破壓是反映球囊性能的重要參數(shù)，決定了球囊擴張時的安全壓力范圍。
????????3、球囊擴張導(dǎo)管的性能
????????(1)球囊的順應(yīng)性(compliance)：順應(yīng)性是指在每改變一個單位壓強時體積的變化值。對絕大多數(shù)PTCA球囊導(dǎo)管來說，增加壓強長度并不發(fā)生變化。因此，體積的變化主要體現(xiàn)在球囊直徑的變化上。球囊的順應(yīng)性主要取決于球囊的材料。順應(yīng)性球囊在施壓時容易變形，并且在達到可拉伸強度極限(破裂)前直徑明顯增加，容易引發(fā)支架兩端出現(xiàn)夾層，現(xiàn)已很少使用。伴隨多聚物科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，薄壁、順應(yīng)性較小材料的球囊應(yīng)運而生，這些球囊材料包括聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龍和聚氨酯。目前臨床上常用的是用尼龍材料制成的半順應(yīng)性球囊。非順應(yīng)性球囊指的是實際直徑隨充盈壓增高而變化不大的球囊，主要用于支架植入后擴張和鈣化病變的處理。
????????(2)球囊擴張導(dǎo)管跟蹤性(trackability)：是指球囊擴張導(dǎo)管循導(dǎo)絲通過彎曲路徑到達病變部位的能力。一般情況下，特殊的解剖結(jié)構(gòu)、操作者的技術(shù)和經(jīng)驗以及導(dǎo)絲-導(dǎo)管組合都影響導(dǎo)管是否到位。針對球囊導(dǎo)管而言影響跟蹤性的因素主要有球囊擴張導(dǎo)管的材料、柔順性、遠端推送桿外徑和親水涂層等。
????????(3)球囊擴張導(dǎo)管推送性(pushability)：是指球囊擴張導(dǎo)管推送球囊前行的能力。推送性能越大越好，球囊的推送性主要取決于球囊頭端設(shè)計、推送桿的材料以及移行區(qū)設(shè)計，如Maverick球囊的推送桿采用金屬桿，有利于增強球囊擴張導(dǎo)管的推送力，另外，連接段加入中心導(dǎo)絲的設(shè)計進一步提高了球囊擴張導(dǎo)管的推送力。
????????(4)球囊擴張導(dǎo)管靈活性(flexibility)：球囊擴張導(dǎo)管的靈活性主要體現(xiàn)在球囊擴張導(dǎo)管順應(yīng)彎曲血管的能力，遠端導(dǎo)管的材料、外徑和連接段的設(shè)計在很大程度上決定了球囊擴張導(dǎo)管的靈活性。
????????另外，球囊擴張導(dǎo)管的擴張集中及再通過能力也是評價其性能的重要指標。
????????總結(jié)
????????在實際的PCI過程中，球囊擴張導(dǎo)管的選擇似乎遠不如導(dǎo)引導(dǎo)管和導(dǎo)引導(dǎo)絲復(fù)雜和重要。但是，如果不了解球囊的結(jié)構(gòu)、特性等指標，在選擇不當時會造成使用失誤，輕則損傷血管內(nèi)膜，重則形成血管血腫、夾層、破裂，引起嚴重后果，因而充分認識球囊導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)及性能特點，并正確選擇球囊擴張導(dǎo)管仍然非常重要。
