电凝血栓形成机制及其用于治疗颅内动脉瘤研究进展

吴 涛，朱 卿

(苏州大学附属第二医院神经外科，江苏 苏州 215004)

电凝法的雏形是“电穿刺法”，又称“电针法”，即将金属材质穿刺针置入动脉瘤腔后通以电流，致局部血栓形成而达到封闭目的，19世纪曾作为治疗全身动脉瘤的重要方式，后拓展至颅内动脉瘤，但受操作者经验及技术水平影响，术后患者常出现严重并发症[1]。Guglielmi等[2]于1991年提出电解可脱式弹簧圈(guglielmi detachable coil， GDC)，第1代GDC由不锈钢导丝、铂金微线圈及二者之间的解脱点构成，通电后发生电化学腐蚀而熔断解脱点，铂金线圈作为电极阳极吸附负电成分，形成局部血栓而发挥栓塞作用。至此，电凝血栓告别“电穿刺”而进入GDC时代[3]；但电凝血栓形成后的即刻栓塞效果和对术后远期复发率的影响尚未明确。本文对电凝血栓形成机制及其用于治疗颅内动脉瘤的研究进展进行综述。

1 电凝血栓形成机制及基础研究

常津等[4]研究结果显示，金属合金制作的弹簧圈Cr18Ni9Ti的孔蚀电位高于Cr18Ni9,提示Ti元素可提高孔蚀电位水平；熔断电量仅在一定电流范围(<3 mA)内随电流增高而增加，高电流反而可使熔断电量下降。据此可知，电化学反应强度与电流大小并非呈简单的线性关系，材料差异和线圈表面的钝化反应均可通过改变孔蚀电位水平而影响电化学反应强度[5]。

Han等[6]在显微镜下观察包括铂金裸圈、涂层线圈在内17个GDC的电解脱分离过程，发现所有线圈表面均会产生气泡，气泡体积随解脱时间而逐渐变大，但涂层线圈仅解脱点有气泡形成，提示电解脱是渐进反应过程，线圈表面绝缘涂层对电化学反应有相对充分的隔绝作用；人血清样本的解脱点有褐色物质沉积，可能是局部温度升高导致蛋白质变性所致，与Jiang等[7]观点相符。

Padolecchia等[8]对5例急性蛛网膜下腔出血患者行诊断性血管造影，期间抽取24 ml动脉血用于体外电解脱分组实验，发现通电GDC被血液成分包裹，未通电GDC则无血栓形成；通电90 s较通电30 s的GDC血栓形成更明显，与Usami等[9]的结果一致。上述研究[8-9]结果均提示血栓形成效果与通电时间呈正相关，铂金裸圈在未通电的体外实验中短期血栓形成效果较差；但是，体外实验与临床实际治疗过程并不完全符合。

Henkes等[10]根据Padolecchia等[8]的设计原则，更加详细地评估了电凝血栓形成的不同影响因素，以验证静止血液与流动血液、是否抗凝、有无电流参与，以及裸圈、纤毛线圈、可变长度电解脱线圈与体内、体外实验之间的血栓形成效果差异，结果显示：①体内试验中，血栓形成较体外实验更为显著，可能与可持续获得血栓形成所需成分有关；②除体内肝素化试验几乎无血栓形成外，其余线圈表面均有血栓形成；③人体抗凝试验提示阿司匹林可能有利于电凝血栓形成；④微纤毛线圈具有十分优异的致栓性，原因可能在于其与血液的有效接触面积较大[11]。Henkes等[10]则指出该研究的局限性：①体外实验中，人体血流动力学因素被忽略，而静止血液可对血栓形成产生影响，一方面有利于血栓沉着，而另一方面因缺少足够反应底物而影响血栓形成效率；②受试者是在长时间压力状态下接受试验，血小板黏附性可能受到影响；③样本量较少。

上述研究[8,10-11]结果提示，目前有关电凝血栓形成的基础实验研究依旧围绕血栓形成的影响因素展开，主要体现在弹簧圈材质、涂层、有效接触面积、电流、通电时间、抗凝及抗血小板药物应用、线圈表面钝化性质等方面，在一定程度上为电凝血栓形成提供了理论支持，但尚未彻底阐明电凝血栓形成的确切机制。

2 电凝血栓用于治疗颅内动脉瘤

江裕华等[12]采用血管内导丝电凝法治疗5例穿支动脉血泡样动脉瘤患者，均系微导管超选困难且造影确诊为穿支动脉血泡样动脉瘤，术中将微导管靠近瘤颈，再将Traxcess14微导丝置入动脉瘤内，按照连接支架推送导丝的方式将其连接到Solitaire电解脱系统，予以电压4 V、电流1 mA电凝持续4 min后成功闭塞瘤体；术后平均随访10.4个月，未见动脉瘤复发。江裕华等[12]提出电凝治疗包括2个微观过程：①血栓形成，一定范围的恒流直流电可吸引血液中的负因子，诱导血栓形成；②血栓机化，通过电热效应促进血栓形成，并进一步导致血栓变性、机化，阻止纤维蛋白溶解过程，将新鲜血栓变成稳定血栓，减少再破裂机会。但电凝过程中偶尔可见载瘤动脉局部对比剂充盈缺损现象，常规栓塞则并无此现象，其是否为电流局部刺激载瘤血管使血管壁灼伤皱缩所致尚不得而知[13]。

本课题组前期采用微导丝电凝技术辅助治疗10例颅内动脉瘤患者[14]，具体操作及治疗效果如下：常规填塞过程中，当无法继续填入弹簧圈且瘤腔仍有显影时，将微导管头端置于瘤颈口，并将导电微导丝(SilverSpeed14或Traxcess14)送出微导管头端接触已填塞的弹簧圈，按解脱支架的方式连接Solitaire解脱器(NDS-2电凝盒)的导线，于9 V电压、1 mA电流下通电，每2 min造影1次，直至动脉瘤不显影，术后即刻造影显示10例均达到Raymond 1级；其中1例患者在电凝后发生出血，经快速填塞弹簧圈治愈，1例因脑积水行引流术后并发颅内感染而放弃治疗，最终失访；对9例随访3～7个月，未见动脉瘤复发。电凝法的临床效果与电凝血栓形成具有密不可分的关系。上述10例中,1例电凝后出现对比剂外渗，提示瘤体破裂出血，而其术前电凝参数与其他病例完全一致，提示出血可能与微导丝直接接触动脉瘤壁有关，但X线透视下无法确定这一点[14]。上述推测如果成立，则江裕华等[12]的方法的安全性值得商榷，因其提倡将微导丝保留在没有填充材料的瘤腔内而不接触瘤壁，技术难度过高。另一方面，在恒定电压与电流条件下，取得预期疗效的电凝时长似乎与动脉瘤大小并不呈正相关，上述10例中，对最大径为13.70 mm的病灶电凝时间仅2 min，而最大径4.20 mm者却需4 min；对10例进行列表排序，发现3例最大径≥7 mm的病灶电凝用时均为2 min，而7例最大径<7 mm者用时需4 min[14]。从以上结果推测，电凝疗效可能与动脉瘤腔内导电材料的暴露面积有关，这一观点与Han等[6]对纤毛线圈的研究结果有相似之处，提示直接通过已经填塞入瘤腔但尚未解脱的导电弹簧圈进行电凝，理论上应该效果更好，但目前尚无相关文献报道。

3 小结与展望

包括国际动脉瘤性蛛网膜下腔出血试验(international subarachnoid aneurysm trial， ISAT)在内的众多实验已经证实血管内栓塞治疗的整体效果优于开颅夹闭[15]，但较高的远期复发率是其相对后者最明显的劣势之一[16]。主流观点认为决定治疗效果的核心问题是尽快形成瘤腔血栓并保持长期稳定[17]，故致密填塞是保证即刻治疗效果的基础[18]；但目前所有栓塞手段最高也仅能达到40%左右的瘤腔内金属填塞率[19]。包括水凝胶覆膜、可吸收共聚物涂层线圈在内的新材料的发明均出于尽可能消除线圈间空隙和促进血栓形成的需要[20]，但大样本数据分析[21-22]并未提示采用涂层线圈可降低远期复发率，具体原因尚不明确。理论上电凝致栓可封闭最小的间隙，是达到致密栓塞最经济、有效的手段，但对于至少应达到何种弹簧圈填塞比例以及如何确定电压与电流强度目前尚无标准答案。此外，理论上电流的电热效应可促进血栓机化、稳定，应有助于降低治疗后复发率；但随着支架使用数量增多，随之而来的双联抗血小板药物及术中全身肝素化及人体自身纤维蛋白溶解机制对电凝致栓稳定性的影响等问题均需进一步明确。

总之，如果动脉内微导丝电凝技术的可行性与有效性得到验证，将成为血管内治疗颅内动脉瘤的重要补充手段，可在提高治疗效果的同时减少弹簧圈、甚至支架的使用数量，从而节省医疗资源，减轻患者经济负担。通过建立稳定可靠的颅内动脉瘤体外及动物体内模型，测定安全、有效的通电电压、电流、时间等参数，比较电凝与常规弹簧圈栓塞血栓的病理差异，分析微导丝电凝对血管内皮细胞的影响，并在上述基础上通过体外血流动力学模拟、进而转向在体实验，是较为可行的方向。