冠心病
当人体内因病变而导致血管狭窄、闭塞时,通常需要采用介入治疗方法在病变段的血管 中置入的血管支架。用于支撑血管、恢复血液流通。一些血管支架还具有预防再狭窄的作用。
血管支架通常采用金属或高分子材料加工制成,先把血管支架压握在球囊导管上,通过介入 方法将血管支架输送到病变部位,然后通过加压装置给球囊加压片膨胀,将支架撑开后放置 在血管病变部位。
血管支架可长期或暂时留于人体血管内。血管支架可以应用在心脑血管的外科手术之中,还可以应用于外周血管和非血管等其他领域,因此具有非常重要的作用。
支架材料
血管支架按其存留血管内的时间长短可分为永久支架和可降解支架。
永久支架是由不可降解材料制备而成,如316L不锈钢、铂铬合金、镍钛合金、钴铬合金、钽和钛等,这些材料作为异物长期存在于人体内,容易引起内膜的过度增生,造成血管中后期再狭窄、慢性炎症、晚期和极晚期血栓等问题。可降解支架植入血管后将逐渐降解并被机体吸收直至完全消失,是治疗心血管疾病的理想选择。
可降解支架由生物可吸收材料制备而成,材质可以是可吸收金属基材料如镁基、铁基、锌基合金,或可吸收聚合物基材料如聚乳酸、聚己内酯、聚碳酸酯等。
金属支架
通常使用的金属血管支架,其环向强度大致为3N/cm,由于金属支架在体内会永久性存在,对血管产生长期的异物刺激从而会阻碍血管的良性重塑,并且一旦血管支架内再狭窄, 就很难处理,并对病患者有生命威胁。
永久性支架植入后一旦出问题很难取出。因此可降解生物支架显得更为理想,它可以在一定时间内起到血管支撑作用,在完成其支撑作用后被人体吸收或排出。其中高分子可降解支架,具有较好的柔韧性,便于输送至病变的目标位置,这一特点再加上高分子材料的其它优势等,使得高分子材料近年来被更加广泛应用。
可降解聚乳酸支架
可降解支架的腐蚀和吸收周期以及植入早期,例如植入3个月内的径向支撑力是重要的两个性能指标。腐蚀和吸收周期一般需控制在12个月左右,且腐蚀产物越快被吸收越好。薄壁支架因为植入血管后既可获得更好的贴壁效果又可减少对血流的干扰而降低血栓风险,且具有较少的腐蚀产物,已成为主流。
目前,聚乳酸(PLA)、左旋聚乳酸(PLLA)等可降解生物材料用于制备外周血管支架,以改善金属支架存在的不足,如金属支架易导致血管再狭窄、二次手术等。
镁基合金
2003年,Heublein等首次应用镁合金AE21制作冠状动脉支架植入猪的冠状动脉中,结果显示AE21支架早期导致新生内膜增生,但血栓形成、炎症反应较少。其主要问题是支架主体降解速度过快,无法提供有效的力学支撑。
随后,Biotronik公司对镁合金材料进行改良,用镁合金WE43研发了新一代可吸收金属支架(absorbable metalstent, AMS),动物实验结果显示,与普通支架相比,AMS可抑制内膜增生,同时减少血管管径丢失。
Waksman等同样将AMS和不锈钢支架植入到猪冠状动脉中,得到类似结论,但由于镁合金降解周期过短,无法与有效治疗时间达成平衡,因此仍需改良镁合金成分及支架设计从而控制降解速度。