在全球,幾乎90%的腎衰竭患者都會選擇血液透析作為腎臟替代治療方案,而有效的血管通路是提供充分的透析治療的前提和關(guān)鍵。運作良好的血管通路是一條"生命線",但與血管通路有關(guān)的并發(fā)癥也仍然是血液透析患者死亡率增加的重要原因。
在過去的60年中,血液透析的血管通路選擇基本上只限于動靜脈瘺(AVF)、合成動靜脈移植(AVG)和中心靜脈導(dǎo)管(CVC)。與AVG相比,AVF是首選的通路,因為其感染率較低,血栓事件較少,長期通暢性較高。
CVC是最不理想的血管通路形式,因為它的發(fā)病率和死亡負(fù)擔(dān)風(fēng)險高出2到3倍,但因多種原因和阻礙的存在,仍有80%左右的患者在血液透析開始時使用這種方式。
可喜的是,近年來,用于建立或維持通暢的血管通路的多項“黑科技”創(chuàng)新層出不窮,以解決內(nèi)瘺手術(shù)時機(jī)的延誤、初始AVF失敗率高、通路通暢的持續(xù)效果差等問題。
1.使用微創(chuàng)血管內(nèi)介入方式創(chuàng)建動靜脈瘺,相對開放手術(shù)的優(yōu)勢明顯,也可以減少血透開始時使用中心靜脈導(dǎo)管的情況,此外也有助于改善創(chuàng)建血管通路的漫長等待時間。
2.生物工程移植物動靜脈內(nèi)瘺也正在研發(fā)中,一種完全生物工程的人類無細(xì)胞血管在臨床試驗中通暢率良好,且沒有全身性免疫或炎癥反應(yīng)。
3.通過適當(dāng)使用藥物涂層球囊和支架移植物等設(shè)備,得以進(jìn)一步改善血管通路的通暢性。
4.最后,治療狹窄和閉塞的胸腔中央靜脈的創(chuàng)新方案可以提供一種創(chuàng)建血管通路的方法,使病人能夠繼續(xù)進(jìn)行血液透析。
這些在創(chuàng)建或維持血管通路的“黑科技”,或許在不久的將來就會掀起一場變革,也用溫暖希冀的曙光照亮血透患者前行的道路。
No.1
建立血管通路新方案
微創(chuàng)建立動靜脈內(nèi)瘺
使用開放性手術(shù)創(chuàng)建AVF有20%-60%的初級成熟失敗率,因此,使用血管內(nèi)介入技術(shù)建立內(nèi)瘺成為了新的方向。
上肢建立內(nèi)瘺的標(biāo)準(zhǔn)方案是優(yōu)先選擇遠(yuǎn)端和近端部位,往往忽略了臂中部的AVF(稱為Gracz瘺)。FDA批準(zhǔn)了兩種新型的基于導(dǎo)管的系統(tǒng),用于利用前臂中部至近端深部血管進(jìn)行側(cè)向吻合;需要用超聲波對前臂血管進(jìn)行預(yù)先評估,并采用多學(xué)科評估選擇遠(yuǎn)端AVF成熟失敗風(fēng)險較高的患者。適用的理想患者特征為:最低預(yù)期壽命為1年、不適合用手術(shù)建立AVF、 可壓閉的近端橈/尺動脈、無內(nèi)膜鈣化、動脈和鄰近靜脈的腔內(nèi)直徑≥2毫米、合適的近端引流靜脈。
其中,Ellipsys是一種單導(dǎo)管系統(tǒng)的熱阻吻合裝置(TRAD),使用一根靜脈導(dǎo)管,在超聲波引導(dǎo)下放置,利用熱量和壓力形成吻合。WavelinQ系統(tǒng)是一個雙導(dǎo)管系統(tǒng),在超聲和透視引導(dǎo)下將單獨的動脈和靜脈導(dǎo)管置于相鄰的血管中,通過激活磁鐵使導(dǎo)管對準(zhǔn),并通過射頻能量建立吻合口。
總的來說,與開放手術(shù)的AVF相比,微創(chuàng)血管內(nèi)介入AVF有明確的優(yōu)勢,病人可以使用局麻,保留意識,從而減少了手術(shù)的延遲和對CVC的臨時依賴。側(cè)向吻合的配置流動動力學(xué)更理想,減少剪切應(yīng)力和內(nèi)膜增生,減少吻合區(qū)及周邊部位狹窄的發(fā)生率。此外,內(nèi)窺鏡最大限度地減少了血管壁的創(chuàng)傷,并且不需要使用縫合線,從而減少了局部炎癥。相對開放手術(shù),病人接受程度也更高。
生物工程移植動靜脈內(nèi)瘺
自20世紀(jì)70年代初以來,使用了牛動脈移植物等生物合成材料用于建立動靜脈內(nèi)瘺,但成功率有限,可能產(chǎn)生慢性排異,如淋巴細(xì)胞浸潤內(nèi)皮、內(nèi)膜增厚、動脈瘤變化和血栓,導(dǎo)致移植動靜脈內(nèi)瘺失敗。此外,也有研究使用來自逝者的血管移植物。研究人員寄希望于生物工程移植物動靜脈內(nèi)瘺可以優(yōu)于合成動靜脈內(nèi)瘺(AVF)。
2016年,發(fā)表了一項結(jié)果,使用一種完全生物工程的人類無細(xì)胞血管(HAV),通過獲得從已故人類器官和組織捐贈者那里收獲的平滑肌細(xì)胞并在營養(yǎng)培養(yǎng)基中生長而形成的,而后培養(yǎng)在生物支架上,最后去除抗原,同時留下非免疫性的膠原管(圖1)。
圖1 生物工程制備的移植動靜脈內(nèi)瘺
59名參與者接受了植入,并被隨訪了16個月,通暢率良好,且沒有全身性免疫或炎癥反應(yīng)。且在HAV移植物上發(fā)現(xiàn)了CD68和CD31細(xì)胞,意味著HAV移植物被周圍的結(jié)締組織細(xì)胞重新填充,導(dǎo)致移植物的繼續(xù)內(nèi)皮化,創(chuàng)造了一個真正的 "活組織",能夠在插管后 "自我愈合"。
導(dǎo)管創(chuàng)新
由于長期使用CVC、多次插入CVC、與導(dǎo)管有關(guān)的血栓形成和感染,血液透析的患者經(jīng)常遇到中心靜脈狹窄/閉塞的情況,進(jìn)而妨礙動靜脈內(nèi)瘺的建立。
如果發(fā)生中心靜脈完全閉塞,則無法建立上肢的血管通路,只能選擇下肢來進(jìn)行CVC或動靜脈通路。使用尖銳的針頭或帶有射頻能量的鋼絲再次疏通閉塞的中央靜脈是唯一的選擇,但風(fēng)險較高。
2020年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)了Inside-Out Surfacer設(shè)備來創(chuàng)建新的通路,可以繞過閉塞的胸腔中央靜脈段,用于插入CVC或CVC-AVG混合裝置。
No.2
維持血管通路通暢的新方案
動靜脈通路上的吻合口和晃動部位發(fā)生反復(fù)性狹窄,是血管通路最易發(fā)生問題的地方,需要多學(xué)科及時的診斷和治療來維持長期的通暢性,并減少通路血栓的風(fēng)險。
為了治療內(nèi)膜增生造成的動靜脈通路狹窄,目前的方法是進(jìn)行經(jīng)皮的球囊血管成形術(shù)。手術(shù)的即時效果令人滿意,但術(shù)后6個月和12個月的通暢率僅分別為41%-76%和31%-45%。同時,使用球囊血管成形術(shù)強(qiáng)行擴(kuò)張血管造成的內(nèi)皮損傷,在內(nèi)膜組織中形成深層斷裂,導(dǎo)致不同程度的炎癥和血管平滑肌細(xì)胞局部增生。大多數(shù)患者需要反復(fù)進(jìn)行血管成形術(shù)以維持通路的通暢?,F(xiàn)在有兩種新的創(chuàng)新技術(shù),顯示出在干預(yù)后延長通暢性的前景(圖2)。
圖2. 血管通路維持療法的創(chuàng)新。比較了傳統(tǒng)球囊與藥物涂層球囊、以及裸金屬支架與血管支架移植物。
藥物涂層球囊
將傳統(tǒng)的血管成形術(shù)與患處的局部給藥相結(jié)合,可以防止新發(fā)的內(nèi)膜增生和狹窄的復(fù)發(fā)。藥物洗脫球囊中最常用的藥物是紫杉醇,通過引起細(xì)胞凋亡和抑制血管平滑肌細(xì)胞向內(nèi)膜遷移來防止新發(fā)內(nèi)膜增生,但藥物釋放的過慢或過快可能無法帶來理想的治療效果。
2017年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)了第一個藥物涂層球囊(DCB)來治療透析血管通路的狹窄,在控制藥物釋放速度上可能更具優(yōu)勢。最近的研究表明,在短期內(nèi)有較好的效果,但長期的效果還不確定,在不同研究中的結(jié)果并不一致,還需要更多的數(shù)據(jù)驗證。
血管支架移植物
血管內(nèi)支架移植物是靈活的、可支撐的血管假體,由PTFE(聚四氟乙烯)包裹著鎳鈦合金支架框架。另一方面,裸露的金屬支架是由不銹鋼、鈷鉻或鉑鉻制成,沒有涂層。
傳統(tǒng)的血管成形術(shù)或裸金屬支架已被用于AVG移植物-靜脈吻合處的復(fù)發(fā)性損傷。
一項研究顯示,與單純的球囊血管成形術(shù)組相比,球囊血管成形術(shù)+血管支架移植組6個月、12個月和24個月的通路通暢率顯著更高(P <0.01)。
在最近的一項隨機(jī)對照試驗中,比較了支架移植和裸金屬支架治療肱動脈瘤的頭弓狹窄,發(fā)現(xiàn)支架移植的1年初級通暢率高于裸金屬支架,二級通暢率無差異。與裸金屬支架相比,支架移植的再狹窄介入次數(shù)明顯減少(RR,0.46[95% CI,0.22-0.96])。
研究人員認(rèn)為,使用支架移植有利于目標(biāo)病變區(qū)域的通暢,同時可以減少為了保持通路通暢而采取的干預(yù)次數(shù),但并沒有明顯延長整體的長期通暢性。還需要慎重決定是否放置血管支架移植物,同時避免放置在插管區(qū)。
創(chuàng)新進(jìn)行時
但全球的CKD和腎衰竭患病率不斷攀升,不斷推進(jìn)了血管通路創(chuàng)新的腳步。
已經(jīng)進(jìn)入臨床研究的項目包括:1)氣動壓縮裝置Fist Assist,促進(jìn)AVF成熟;2)VasQ裝置,改善原發(fā)性AVF成熟,加強(qiáng)和保護(hù)吻合口周圍靜脈免受高壓、壁張力和流量水平的影響,調(diào)節(jié)血流。3)av-Guardian血管通路系統(tǒng),引導(dǎo)插管針進(jìn)入AVF;以及4)BioNanomatrix凝膠,旨在防止管內(nèi)組織增生,防止AVF靜脈段狹窄,促進(jìn)AVF成熟過程,降低初始失敗率。
專家點評
自從上世紀(jì)60年代,自體動靜脈內(nèi)瘺開始用于血液透析以來,經(jīng)過幾十年的沉寂, 血管通路的創(chuàng)新已經(jīng)重新煥發(fā)活力。過去十幾年收集的臨床證據(jù),已將血管通路的原則從 "內(nèi)瘺優(yōu)先 "轉(zhuǎn)變?yōu)?"患者優(yōu)先",強(qiáng)調(diào)以患者為中心,根據(jù)患者的生命周期不斷調(diào)整通路規(guī)劃。除了滿足患者需求外,另外,不斷上漲的醫(yī)療費用也是推動血管通路技術(shù)不斷創(chuàng)新與改革的重要因素。在大多數(shù)情況下,成熟的AVF仍被認(rèn)為是長期維持HD最理想的血管通路。
微創(chuàng)動靜脈內(nèi)瘺、生物工程移植物內(nèi)瘺、藥物涂層球囊、腹膜支架等等……種種探索與創(chuàng)新,正在逐步應(yīng)用于臨床。以簡化創(chuàng)建血管通路的過程,改善目前現(xiàn)有的透析通路的通暢性。我們衷心希望將來有更多的新技術(shù)應(yīng)用于臨床,進(jìn)一步改善病人的生活質(zhì)量。因為血管通路這條生命線將伴隨他們一生。
專家簡介
王玉柱教授
北京市海淀醫(yī)院腎內(nèi)科主任,博士學(xué)位,畢業(yè)于北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部
·北京醫(yī)學(xué)會腎臟病學(xué)分會委員
·中國醫(yī)院協(xié)會血液凈化中心管理分會常務(wù)委員及血管通路學(xué)組副組長
·北京醫(yī)學(xué)會血液凈化分會常務(wù)委員
·北京生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會血液凈化專業(yè)委員會委員
·兼任《中國血液凈化》、《國際移植與血液凈化雜志》等雜志編委
·北京市先進(jìn)工作者,全國衛(wèi)生計生系統(tǒng)先進(jìn)工作者
參考文獻(xiàn):
Tushar J. Vachharajani,et al. New Devices and Technologies for Hemodialysis Vascular Access: A Review.2021.DOI:https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2020.11.027
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