介入栓塞：栓塞剂的分类、特点及临床应用

介入栓塞：栓塞剂的分类、特点及临床应用

背景

随着介入放射学专业的发展，介入栓塞已成为介入放射学的基石，广泛应用于各种临床适应症，包括急性出血的血管闭塞、癌症和良性肿瘤的治疗、血管畸形、静脉曲张闭塞和内漏管理。

栓塞剂

目前可用的栓塞剂主要分为四大类：颗粒栓塞剂、液体栓塞剂、弹簧圈栓塞剂和血管栓塞剂，还有一些较新的栓塞剂正在研发中或已经上市，如下图所示。栓塞剂可根据以下特点进行分类。

图 1. 主要类型的栓塞材料。

1. 颗粒

颗粒是历史上第一个被描述的栓塞剂，至今仍然是最常用的栓塞剂之一。3 颗粒栓塞剂通常分为暂时性/可吸收性栓塞剂和永久性栓塞剂，但也可以根据形状（球形与非球形）或功能（用于肿瘤干预的放射性栓塞剂或药物洗脱栓塞颗粒）进行分类。

暂时栓塞剂

临时（或可吸收）颗粒栓塞剂由可生物降解材料制成，用于暂时阻塞血管。这可能在急性出血的情况下有用，使受伤的血管在愈合后重新通畅，或在肿瘤预定的手术切除后尽量减少术中失血。最常用的临时栓塞剂包括：1) 明胶海绵（），一种由猪皮制成的多孔、不溶于水的明胶，可吸收大量血液并使其凝结。据报道，使用明胶海绵再通的时间为 2 周至 3 个月，但据报道最早 3 天或最长 4 个月即可再通。5 明胶海绵最常见的形式是干明胶海绵，可以切成 1 毫米或更大的碎片，与造影剂或盐水混合形成明胶海绵浆，用于急性出血时的血管栓塞，或切成条状用于活检或通路栓塞。它还可以粉末形式提供，颗粒大小从 50 到 450 μm 不等。明胶海绵的优点包括成本极低、易于使用和广泛可用；缺点是再通时间不一致。由于其功能取决于血液凝结的能力，因此其有效性也可能受到凝血病患者的阻碍。自体血凝块可能是最便宜和最容易获得的，因为它们直接来自患者。血凝块的固有弱点是它们可以在几个小时内再通，这限制了它们在某些情况下的使用。这些包括经皮器官闭合、脑脊液漏的硬膜外血液贴片闭合和高流量异常勃起。4,8,9

永久性栓塞剂

与临时性颗粒相比，永久性颗粒不会被人体吸收，因此可导致血管永久性阻塞，非常适合肿瘤栓塞、子宫动脉栓塞和前列腺动脉栓塞等情况。永久性栓塞颗粒也可以根据其特征进行分类，例如形状（球形或非球形）或功能（功能性，而非功能性或“规则”颗粒）。非球形永久性颗粒栓塞剂的典型例子是聚乙烯丙烷 (PVA)。非球形 PVA 由聚乙烯醇泡沫制成，颗粒通过过滤器分离成 100 大小的尺寸。4 由于 PVA 颗粒形状不一致，动脉阻塞的确切程度可能难以预测。10-12 与球形颗粒相比，非球形 PVA 颗粒价格较低，但也更容易堵塞微导管，因为它们容易聚集或结块。 2 与非球形 PVA 不同，球形颗粒尺寸精确，范围从 40 到 1200 微米，以 200 到 300 微米为增量。这可以避免颗粒聚集，甚至可以压缩以适合输送微导管。与非球形 PVA 相比，球形颗粒可实现可预测的血管闭塞。13 常见的球形颗粒包括球形 PVA（ ）、三丙二醇（ [Merit ]）和聚甲基丙烯酸甲酯（ [ ]）。另一类永久性栓塞颗粒是功能性颗粒栓塞剂，其中药物剂被“负载”到颗粒上，以便药物剂和颗粒可以同时输送，从而可能提高治疗的有效性和安全性。例如，载药微球 (DEB) 是通过将化疗药物与不可吸收微球结合形成的，放射性栓塞剂是通过将 Y-90 放射性同位素附着到不可吸收微球上形成的。 1,6,12,14 基于化疗类型和微球大小的 DEB 的优缺点，以及基于玻璃或树脂基材料、粒度和不同放射性水平的放射性栓塞颗粒的更详细讨论超出了本综述的范围。

新型颗粒栓塞剂

颗粒栓塞剂的一个总体缺点是缺乏可见性，因为目前大多数栓塞剂，无论是否可生物降解，都是射线可透过的，因此必须在给药过程中与造影剂或碘油混合才能达到可见性。6 尽管碘油在有限的临床情况下可以在体内保持相对较短的可见时间，例如在肝细胞癌的常规经动脉化学栓塞期间，但由于造影剂从​​体内迅速清除，因此栓塞治疗后的长期监测很困难。这导致了对不透射线颗粒栓塞剂的开发和研究，这种栓塞剂是通过将不透射线的部分聚合到颗粒上而形成的，从而保留了校准微球的物理特性，同时可能降低与碘化造影剂或其他不透射线材料相关的生理毒性。 6,15-17 可视化颗粒栓塞剂的一个例子是 LUMI 微球（ ），其校准尺寸范围从 40 至 90 µm 到 500 至 700 µm。18,19 尽管它仍然需要在荧光透视下使用造影剂，但在治疗后（CT）上很容易看到。颗粒栓塞剂的另一项新发展是可吸收的校准微球，它结合了可吸收栓塞剂的优点和小血管闭塞的一致性。20-23 这些可生物降解的球体可以由天然多糖制成，包括淀粉基、葡聚糖基和海藻酸钙微球，或聚合物，如聚乳酸 (PLGA) 微球。 24-28 目前可用或正在研究的可吸收微球的例子包括明胶微球（），其尺寸范围从 100 至 300 μm 到 700 至 1000 μm，据报道再通时间为 4 至 12 周。29,30 目前可用的可吸收校准微球的一些局限性是它们具有有限的压缩性，并且已知在体内实验中具有相对较短的吸收期，少于 10 天。31-33

2.液体栓塞剂

液体栓塞剂通过聚合、炎症或相变引起血管栓塞，因此与某些颗粒和线圈栓塞剂不同，液体栓塞剂可以独立于患者的凝血功能发挥作用。作为移动性栓塞剂，液体还可以阻碍血液流向远端/小血管或微导管无法进入的血管。然而，液体具有非目标栓塞的高风险，因此可能需要介入医师具有丰富的经验和理解能力，才能安全有效地进行栓塞。液体栓塞剂可进一步分为沉淀剂或聚合剂，尽管正在开发较新的栓塞剂，如下所述。

沉淀液体栓塞剂

沉淀栓塞剂由悬浮在载体溶液中的聚合物剂组成；当聚合物与某些水环境接触时，它会沉淀并凝固。2,4 最常用的沉淀剂是氰基丙烯酸正丁酯/nBCA（凝胶），它是一种室温下透明稀薄的液体，通常通过 5% 葡萄糖溶液注射，并在血液或盐水等血浆环境中凝固。nBCA 通常与碘油混合，碘油是一种油基液体剂，由于其粘度高，通常单独用作栓塞剂。碘油：凝胶比例越高，凝胶的聚合时间就越长，从而可以进行更远端的栓塞。Onyx（）是另一种沉淀液体栓塞剂，由溶解在二甲基亚砜 (DMSO) 中的乙烯-乙烯醇 (EVOH) 共聚物组成，并与钽粉混合以进行荧光透视可视化。 34,35 溶液通过兼容 DMSO 的微导管输送后，DMSO 溶剂消散，EVOH 聚合物沉淀为非粘性固体栓塞剂。尽管 Onyx 最初是为动静脉畸形栓塞等神经介入适应症而开发的，但它已成功用于其他外周介入治疗，包括血管内动脉瘤修复后的内漏栓塞、创伤后栓塞和器官出血。作为一种非粘性材料，Onyx 可提供更可控的输送并降低输送微导管粘连的风险；然而，它比 nBCA 凝胶更昂贵。其他沉淀剂正处于不同的开发阶段。36-39 Squid（）是另一种含有微粉化钽粉的 EVOH/DMSO 系统，悬浮时间比 Onyx 更长，从而允许在药物输送过程中有更长的时间窗口。沉淀疏水注射液（PHIL[]）是另一种使用 DMSO 作为溶剂的聚合物。

聚合物液体栓塞剂

聚合液体栓塞剂将引发剂与单体结合，产生固化聚合物。2 引发剂的引入可以在给药前在体外进行，在这种情况下，必须知道固化时间并且保持一致，这使得此类栓塞剂难以在临床环境中使用。或者，引发剂和单体溶液可以同时引入目标血管，使聚合在体内发生。目前可用的一种相对较新的聚合物剂是水凝胶栓塞系统 ()，它使用 2 个同轴微导管滴注引发剂和单体溶液以在目标血管内诱导栓塞。该产品目前仅适用于富血管肿瘤的栓塞治疗。40

相变剂

另一类液体栓塞剂包括相变剂，它们会根据外部刺激从液体变为凝胶。在患者身上，这可能是温度、pH 值或血液中的盐浓度。正在开发的产品包括 GPX

融合的

“一体化”栓塞剂——OBS idio（Poco）。最初是一种采用“剪切稀化”技术设计的固体材料，当施加剪切应力（例如来自微导管注射的压力）时，它可以变成液体或凝胶状。一旦栓塞物进入血管，剪切应力就会停止，栓塞剂就会变成固体。它目前被批准用于高血管肿瘤和外周血管出血的栓塞，但多中心临床试验正在进行中以扩大其适应症。44

3. 弹簧线圈

弹簧圈通过减缓血流和增加血栓形成的表面积来提供永久性的血管闭塞。因此，弹簧圈的功能取决于患者完整的凝血反应。弹簧圈的选择基于几种特性，因此市场上有许多类型的弹簧圈设计用于不同的临床情况（表 1）。6 在弹簧圈选择中，最重要的两个特性可能是血栓形成和填充密度。4,45,46 由于弹簧圈依靠血栓形成来引起血管闭塞，因此弹簧圈的开发重点是创建诱导血栓形成的方法。除了附着血栓形成纤维（如和弹簧圈）外，还开发了具有水凝胶涂层的新型弹簧圈，这些涂层在弹簧圈释放后会膨胀以填充血管空隙，如水凝胶弹簧圈（），或使弹簧圈更灵活，如红宝石弹簧圈。 4,45,47,48 弹簧圈的总体优势包括其广泛可用、与其他一些栓塞剂相比成本相对较低，以及多年来使用弹簧圈的经验和数据丰富。然而，由于弹簧圈的金属成分，弹簧圈可能导致严重的成像伪影，包括 CT 和磁共振成像中的伪影。弹簧圈通常分为推动型和可控型，各有优缺点。

推入式线圈

推进式线圈通过导管或微导管输送，无需连接到输送系统。它们可以放置在导丝上或用盐水冲洗。与可控线圈不同，推进式线圈被输送到微导管中，无法取回和重新定位。与可控线圈相比，这些线圈不受控制，但成本更低，可以更快地释放。这些线圈有各种形状和尺寸，以适应不同的临床情况。

可控弹簧线圈

可控线圈与输送装置连接，并输送至目标血管。在此期间，线圈与输送装置连接。如果初始部署位置不理想，该装置允许操作员收回线圈并重新定位释放器。然而，可控线圈更昂贵。拆卸可控线圈的过程也增加了额外的步骤，并且偶尔会发生拆卸失败，这会增加操作时间。可控线圈的典型产品包括（）和较新的（）线圈。

4.血管栓塞

血管栓塞装置的开发是为了解决有时需要多个线圈才能完全闭塞血管的问题。血管闭塞器 (AVP) 是第一种商用的血管闭塞器，已制造成 4 种不同的形状（尽管目前没有 AVP III）。51-54 所有 AVP 设计均由镍钛合金制成。这种装置的优点是单个线圈足以闭塞目标血管，但 AVP 的缺点是它们需要相当大的导管或鞘管进行输送，这限制了栓塞只能在少数血管中进行。

MVP 微血管塞 (MVP) 是为解决 AVP 无法到达的小血管而开发的。2,55-57 MVP 可以通过微导管输送，因此可用于直径小至 1.5 毫米的血管。它由镍钛合金制成，类似于 AVP，但也使用聚四氟乙烯 (PTFE) 涂层装置来制作塞子。然而，据报道，在某些高流量情况下，MVP 会移位，因为其 PTFE 涂层就像一张船帆，将其推离原位。

57 为满足临床需要，越来越多的血管封堵器被设计生产出来，包括Azur血管封堵器（）和LOBO装置（Okami），以及沙漏型（Malin）、枕型封堵器（）、阻塞型（Shape）等产品。2,58,59

综上所述

随着介入放射学专业的发展，介入栓塞已成为各种临床适应症的必要治疗手段，因此，有各种不同的栓塞剂可供选择。每种栓塞剂都有自己的优点和缺点；因此，没有基于临床适应症的“理想”栓塞。对于介入放射科医生来说，了解每种栓塞剂的优缺点很重要，这样才能根据每种临床需要选择合适的栓塞剂。必须注意的是，本综述只是对基本栓塞原则的简要总结，重点是了解新的和即将出现的栓塞剂。

结尾

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