盧成志,宋立軍
天津市第一中心醫院 心血管病中心,天津 300192
新型經導管去腎交感神經器械研發進展
盧成志,宋立軍
天津市第一中心醫院 心血管病中心,天津 300192
高血壓是全球性的主要公共衛生問題之一,而我國同樣面臨著嚴峻的高血壓問題。估計我國目前約有2億高血壓患者,其中每10名成年人中就有2名患有高血壓,約占全球高血壓總數的20%[1]。長期高血壓可以導致心、腎、腦等靶器官損害,增加心血管事件發生率。而頑固性高血壓治療是高血壓治療中的重點也是難點。頑固性高血壓患者通常病程長、血壓較高、心腎腦等靶器官并發癥多,常規藥物治療往往難以取得滿意療效,從而給高血壓治療帶來了巨大的困難與挑戰。
近年來,腎動脈去交感神經術(RDN)的出現給頑固性高血壓治療帶來了新的希望,越來越多的多中心臨床試驗證實了腎動脈去交感神經術降壓的有效性和安全性。Symplicity HTN-1、Symplicity HTN-2長期隨訪研究顯示了RDN術可以顯著降低頑固性高血壓患者血壓,并且有比較好的安全性和持久性[2-5]。此外,RDN術還可以帶來很多降壓以外的獲益,比如可以降低左室肥厚并改善心功能[6],并對糖代謝和阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征有改善作用[7-8]。
目前比較完善的Symplicity系統已經應用超過5年,其操作性和手術安全性已經得到臨床驗證。然而其仍存在一定的局限性。比如其導管只有一個電極,只能進行單點消融,這就延長了手術時間和射線接觸時間。此外,術中患者會有明顯疼痛不適。隨著新的消融系統不斷研發改進,出現了許多更加安全有效的導管消融系統。如Symplicity Spyral系統、Vessix公司的V2系統、ST Jude Medical公司的EnligHTN系統、Covidien公司的OneShot系統、Recor公司的Paradise系統等,其中部分已經開展了第二代導管的臨床研究。
1.1 Medtronic的新型Symplicity Spyral導管系統
新型Symplicity系統主要由Symplicity Spyral導管和新型射頻發生器組成。Symplicity Spyral導管頭端由4個消融電極組成,可以同時釋放能量。新型導管可以兼容6F導管,具有高度血管順應性,適用于直徑3~8 mm的動脈。射頻發生器應用新型的觸摸界面,同時可以兼容單電極Symplicity導管。
Symplicity Spyral導管可行性研究[9](n=29)顯示應用該導管每側腎動脈消融1 min,平均手術時間為21.2 min,比Symplicity HTN-2研究中單電極導管減少33 min,大大縮短了手術時間。1個月時患者平均血壓較基線降低16/7 mmHg(P<0.001),平均心率較基線降低4.3±11.0次/min(P=0.047)。所有患者均成功施行手術,沒有出現新發腎動脈狹窄和明顯的腎功能變化,其中1例術后3天發生假性動脈瘤。
1.2 St.Jude Medical的EnligHTN系統
EnligHTN系統主要由射頻導管、射頻消融發生器組成,見圖1。射頻導管為8F多電極導管;頂端由光滑錐形鎳鈦合金構成,有助于防止組織損傷并順利通過動脈。其遠端由4個電極構成橢圓籃狀,可同時進行4點60 s消融,消融網籃有2種尺寸可供選擇:長16 mm×寬6 mm和長18 mm×寬8 mm,適用于直徑4~8 mm的動脈。新型射頻消融發生應用觸屏交互界面,操作更加簡便,使術者可以觀察記錄手術過程中的信息,阻抗為100~400 Ω,最大功率為8 W,溫度為70℃,可以使手術時間從大約24 min減少到4 min。

圖1 St. Jude Medical的EnligHTN多電極腎去交感射頻消融導管和射頻信號發生器
EnligHTN I 研究[10]顯示患者術后1月(n=46)、3月(n=46)、6月(n=45)隨訪時血壓分別下降-28/10 mm Hg、-27/10 mm Hg、-26/10 mm Hg (P<0.0001),沒有急性腎動脈損傷和其他嚴重血管并發癥。2013年TCT年會公布了EnligHTN I 研究新的隨訪結果,在隨訪至18個月時,平均收縮壓降低24 mmHg,且腎功能沒有顯著變化,其中77%的患者對該治療有反應。EnligHTN III研究將應用新一代的導管消融系統以評估其有效性和安全性。
2.1 Vessix公司的V2系統
Vessix公司生產的V2系統是由射頻發生器、over the wire球囊導管和位于其上的雙電極組成(圖2)。射頻發生器采用一鍵式操作,沒有腳踏板,精確控制溫度在68℃,可以同時將射頻能量傳輸到8對電極,所有數據自動儲存。球囊適用于直接3~7 mm直徑的腎動脈,通過充氣球囊固定、阻斷管腔內血流,并直接接觸血管壁發出射頻能量,從而可以避免血流造成的能量損失。每個消融電極都有溫度傳感器,可以保證精確測量溫度。這些設計極大地減少了手術時間,減輕了患者痛苦,縮短射線暴露時間。

圖2 Vessix公司開發的腎去交感射頻球囊導管和控制單元
Reduce-HTN研究為非隨機、前瞻性、多中心研究。應用該導管系統術后隨訪1個月(n=41)、3個月(n=41)、6個月(n=41)、12個月(n=41)時血壓分別下降-19.8/10.2 mmHg、-22.1/9.8 mmHg、-27.6/12.7 mmHg、-28.4/11.0 mmHg,顯示了良好的降壓效果,并且沒有器械相關不良事件和沒有急性腎動脈并發癥、腦血管病、心肌梗死、或猝死發生[11]。
2.2 Maya Medical的Oneshot系統
OneShot系統主要由灌注射頻球囊導管和射頻發生器構成,見圖3。灌注射頻球囊導管遠端有1個非順應性球囊,球囊表面纏繞單極螺旋電極。球囊有5 mm、6 mm、7 mm三種規格,球囊長度為20 mm。球囊通過傳統的0.014英寸導絲送入腎動脈。RFG為觸控式屏幕,可顯示教學信息和程序反饋。射頻發生器內置生理鹽水灌注泵,在1個大氣壓下使球囊擴張,使螺旋電極與腎動脈壁接觸,當出現球囊壓力過大、球囊溫度過高、阻抗或輸出功率超出范圍和導管出現故障時,射頻發生器可以發出報警信息并觸發自動關機以確保系統手術的安全性。在消融期間,鹽水從8個球囊內接近電極的灌注孔溢出,每側腎動脈消融2 min。該設計可以減輕非靶目標動脈組織損傷,使能量可以有效的穿透更深的組織。

圖3 Oneshot螺旋電極灌注球囊射頻消融導管及信號發生器
為評估OneShot系統可行性并提供前期有效性和安全性資料,Ormiston等進行了RHAS研究。入組的9名患者中8名完成了手術。術后1月(n=8)、3月(n=8)、6月(n=8)、12月(n=6)隨訪時血壓分別下降了-30/5mm Hg(P=0.0004)、-34/11 mm Hg(P=0.002)、-34/13 mm Hg(P=0.021)、-31/10 mm Hg(P=0.019)。第6個月隨訪時對8名患者行CTA檢查未見明顯腎動脈狹窄,術后6月、12月時腎功能較術前無明顯變化。OneShot系統優勢在于消融時間短,患者痛苦小。此外,鹽水灌注可以減輕靶目標周圍組織損傷。
化學消融是治療頑固性高血壓的新方法,見圖4,其通過特殊藥物使腎臟神經脫髓鞘以達到消融目的。目前應用較多的藥物是長春新堿。長春新堿是一種抗腫瘤藥物,廣泛應用于血液系統惡性腫瘤,它可以造成長期的神經毒性和繼發性外周神經脫髓鞘病變。近期研究系顯示局部應用低劑量的長春新堿可以安全有效的對腎動脈交感神經系統消融[13-16]。此外,在正常血壓的實驗動物中局部應用長春新堿可以顯著降低目標收縮壓。目前Rontis公司設計了新型的三腔雙球囊導管,它由Over the wire三腔導管和末端兩個非順應性球囊組成。外部球囊有6個直徑25 μm的邊孔,固定間隔60°。外部球囊可以對組織釋放藥物,內部球囊用于將導管定位于動脈壁并阻斷腎動脈,從而使藥物釋放到血管壁而不被血流沖走,藥物通過擴散或靜水壓到達動脈壁。該導管的優勢在于可以通過外部球囊注射藥物的壓力來調節流率。Stefanadis等[17]應用該導管對16只幼豬模型進行化學消融,術后28天進行評價。手術過程沒有并發癥發生,腎動脈造影沒有發現血栓或動脈瘤,肌酐水平較術前沒有明顯變化,實驗組消融部位平均完整神經數量較對照組明顯減少(1.48±0.37)vs.(4.56±0.99),(P<0.001),進一步組織學檢查未發現動脈壁損傷范圍擴大和內膜增生。

圖4 一種由NORTHWIND公司開發的新型化學消融腎去交感導管系統結構及作用示意圖
當前腎動脈去交感神經術消融方法和手術器械種類繁多,且各有優劣。部分消融器械尚不成熟,其臨床試驗樣本量較小、隨訪時間短,有些還僅限于臨床前期研究。因此,仍需進行更大規模的臨床試驗研究對其長期有效性和安全性進行評估。總之,隨著技術不斷完善,新器械的不斷研發,未來腎動脈去交感神經術器械將會具有更好的安全性、靈活簡便的操作性,從而可以協助臨床醫師更好、更快、更加安全的完成手術。
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Research Progress of Catheter-based Renal Denervation Devices
LU Cheng-zhi, SONG Li-jun
Center of Cardiovascular Diseases, Tianjin First Central Hospital, Tianjin 300192, China
高血壓是全球性的主要公共衛生問題之一,我國同樣面臨著嚴峻的高血壓問題, 估計我國目前約有2億高血壓患者,約占全球高血壓總數的20%。而頑固性高血壓治療又是高血壓治療中的重點及難點。近年來,以SymplicityTM為代表的利用射頻能量行去腎交感神經術的出現給頑固性高血壓治療帶來了新的希望。但其仍存在諸如只能進行單點消融,消融效率較低,手術時間和射線接觸時間長等缺陷。而隨著新的消融系統的不斷研發成功,出現了許多更加安全有效的導管消融系統。本綜述從射頻消融導管系統、射頻消融球囊系統及化學消融三方面對去腎交感神經術的相關新型導管器械研發進展作一闡述。
頑固性高血壓;去腎交感神經術;射頻消融導管系統;射頻消融球囊系統;化學消融
Nowadays, hypertension as one of the major global public health burdens, affects 200 million Chinese and 1 billion people worldwide. To date, the treatment of resistant hypertension remains a great challenge in the management of hypertension. In recent years, represented by the SymplicityTMSystem, Catheter-based renal denervation (RDN), specifically targeting renal sympathetic nerves, has become a novel technique for the treatment of resistant hypertension with great promises. Nonetheless, defects of this novel technique are also obvious, e.g. low efficiency, prolongation of operative time and radiation exposure time due to the only strategic option of point by point ablation, etc. While on the other hand, with the rapid developments of new ablation systems, more and more catheter ablation systems with greater safety and efficacy have become available. This review will focus on the developments of radiofrequency ablation catheter system, radiofrequency ablation balloon system and chemical ablation, which are all closely related to RDN.
R197.39;R544.1
A
10.3969/j.issn.1674-1633.2014.05.001
1674-1633(2014)05-0001-04
2013-11-23
2014-02-25作者郵箱:lucz8@126.com
Key words: resistant hypertension; renal sympathetic denervation; radiofrequency ablation catheter system; radiofrequency ablation balloon system; chemical ablation