儘管動脈瘤頸夾閉術仍是作為顱內動脈瘤治療的金標準,但是由於其創傷較大,風險高,尤其是後循環的動脈瘤和病情嚴重的患者,手術可能會加重患者的病情甚至導致死亡。在提倡疾病治療微創化的潮流中,應用血管徑路作為到達和治療顱內血管病變的想法在很大程度上刺激了各種輸送系統(如微導管等)和其它器械的發展。顱內動脈的扭曲、狹窄及不規則性,如頸內動脈虹吸部成為顱內導管超選的障礙,使治療較為困難。而顱內動脈被腦實質包圍,並且供應腦組織,一旦發生腦血管的損傷或破裂將會產生致命的後果。在過去的年代裡,一些研究先輩為此付出了艱辛的努力並突破了這一“禁區”。
1、顱內導管超選
1964年美國的兩位神經外科醫生Luessenhop和Velasquez首先報告顱內血管的導管超選。他們通過一個連接於頸外動脈的玻璃管內將硅膠管送入頸內動脈,並可以進一步超選顱內血管。其中一種為血流導向導管,頭端膨脹成球囊樣被成功的應用於暫時的封閉大型後交通動脈瘤的瘤頸部。他們預言:“導管的超選與顱內動脈的栓塞治療一樣都是具有治療價值的,特別是在動脈瘤和動靜脈畸形的治療中”。但是,在那個年代裡,腦動脈的導管化被認為是非常困難和危險的。以色列科學家Frei及其同事在1966年介紹的一種導管,專門為最小創傷的超選使用的,其近端部分是採用polyethylene材料的,而遠端部分是柔軟的硅膠橡皮做成的。遠端部分外徑為1.3mm,長度為7cm。包埋在硅膠管頭端的是直徑為1mm的micromagnet,在外磁場的作用下,持續磁場可以牽引導管頭端向前運動,而變化的磁場則可以導致頭端的震動(擺動)。其作用是通過減少導管頭端與血管內腔之間的摩擦力使導管在血管內“遊動”。作者同時提出導引導管的概念及“T”型管的應用,後者可以通過微導管或注射生理鹽水以沖洗導引導管。他們認為通電致血栓形成可能是顱內動脈瘤的一種治療方法。30年後的今天,我們仍然在使用Frei提出的這一系統。磁導向的概念在60年代頗為流行,70年代和80年代早期血流導向的球囊微導管在慢慢被接受。在1967年,Yodh等研究了頭端可解脫的導管,並提出導管在腦血管病治療中的價值:(1)通過解脫的頭端或注射可凝固的膠體以阻斷顱內血管畸形的供血動脈;(2)動脈瘤的栓塞治療;(3)通過導管內注射化療藥物治療膠質瘤。這些概念在以後的30年中仍被廣泛應用。之後,有許多作者對外磁場導向的導管進行不斷的研究和改進,並在臨床開始應用。1970年,Montgomery首先設計出血管內應用的球囊導管,1973年Cares等介紹了動脈瘤內球囊栓塞治療的方法。1974年Hilal等報道了臨床應用的結果。儘管有成功的報道,但該系統並未得到廣泛應用,因為外磁場設備繁瑣並且磁場可能會影響X線的影像;頭端為球囊的導管可能更為合適。但是,真正的神經血管內導向歷史上的里程碑是在80年代中期。Erik Engelson首先提出導絲導向的想法,並且將polyethylene部分遠端接上很短的一段導絲,其硬度較polyethylene柔軟但硬於硅膠管,這一導管被命名為Track,並在1986年在臨床病人中應用。導管可以在微導絲上超選各個部位的血管。
2、球囊系統
1970年Kessler和Wholey以及1971年Prolo和Hanbery等報告經皮穿刺應用不可脫球囊閉塞頸內動脈治療動脈瘤和頸內動脈海綿竇瘻的方法。1974年蘇聯學者Serbinenko報道應用球囊導管和可脫球囊經血管內治療顱內動脈瘤的經驗。這項研究對未來的研究產生巨大的影響和推動作用,建立了血管內神經外科學和介入神經放射學這門學科的臨床基礎。Debrun、Merland和Berenstein等學者通過球囊閉塞載瘤動脈的方法治療動脈瘤,而Hieshima和Moret等則傾向於動脈瘤囊內球囊栓塞治療動脈瘤,而保持載瘤動脈的通暢性。當前,載瘤動脈閉塞仍被應用於巨大型和梭形動脈瘤的治療中,而囊內球囊閉塞已逐漸被彈簧圈填塞所替代。應用球囊進行囊內栓塞有較高的併發症發生率,從而限制其應用與發展。Higa***a的報告中球囊栓塞不適合手術治療動脈瘤的殘廢率和死亡率分別為11%和18%。Romodanov和Shcheglov認為球囊栓塞不適合於小型動脈瘤、寬頸動脈瘤以及蛛網膜下腔出血的急性期,特別是有血管痙攣存在時,其死亡率可高達22%。而正是因為這樣高的殘死率時囊內栓塞治療動脈瘤從球囊逐漸轉變為彈簧圈栓塞。囊內球囊通常注入HEMA,一種固化劑以防止球囊早洩。HEMA充填的球囊較為堅硬,很容易將收縮期搏動的能量傳導到動脈壁上。囊內彈簧圈可以吸收部分能量,在收縮期搏動波撞擊動脈瘤壁前部分的緩解傳導的血壓。這種效應可能可以解釋兩種治療方式早期出血率之間的差異,應用彈簧圈栓塞治療動脈瘤的再出血率明顯低於球囊栓塞的患者。
3、微彈簧圈系統
儘管彈簧圈已被應用於閉塞頸動脈,但在1989年Hilal首先報告應用致血栓性彈簧圈進行顱內動脈瘤的瘤內栓塞。由於微彈簧圈在動脈瘤內進行分塊填塞,可以完全栓塞不同大小和形狀的動脈瘤而被廣泛採用。開始使用的是用於栓塞腫瘤供血動脈的微彈簧圈,但由於彈簧圈較短並且難於準確放置以填塞動脈瘤,而逐漸被可脫卸彈簧圈所代替,後者較長並可為操作者通過機械或電解的方法從輸送導絲控制其解脫。在1990年,一種更為經典的血管方法,即應用可控的和電解可脫卸鉑金彈簧圈(Guglielmi detachable coil, GDC)為顱內動脈瘤的治療提供更為微創而安全的方法。彈簧圈非常柔軟以避免損害動脈瘤壁,可以較好的適應動脈瘤的形狀,以免導致脆弱的瘤壁過度的扭曲,可被應用於儘可能完全的填塞動脈瘤腔。彈簧圈易於改變形態而適應收縮期搏動效應。當然機械可脫卸彈簧圈(MDS)、以及鎢絲也被應用於動脈瘤的栓塞並取得相當好的效果,只是其安全性和可控性較差,但較低的價格使其更適合於中國的國情。新型的彈簧圈不斷得到改進,如3D-GDC和改良GDC(modified GDC),後者指應用各種蛋白修飾後的彈簧圈,使其在體內更容易促進血栓形成和動脈瘤頸部的內皮化以使動脈瘤與血液循環完全隔絕。
4、支架系統
支架的概念最早是在1969年由Charles Dotter首先提出的,在1983年Cragg等和Dotter等首先報告在豬的動脈內置入血管內鑷鈦支架,在80年代中晚期Palmaz等進行更為深入的研究,在外周血管和冠狀動脈內置入自膨脹支架或球囊膨脹型支架,並保持血管的通暢性,從此開創一種全新的治療血管病變的非手術方法。1987年Rousseau等首先報告支架在人體內的應用。之後,血管內支架在外周血管病變和冠狀動脈病變的治療中逐漸得到認可。但是由於腦血管的扭曲、狹窄,特別是椎動脈和頸動脈虹吸段,使顱內支架輸送成為一大難題,而目前尚無顱內專用的血管內支架。但這並沒有使神經外科醫生停滯不前,他們仍在不斷的努力。1994年Geremia等首先在豬的動脈瘤模型上嘗試置入顱內支架並通過支架的網孔填塞動脈瘤,並得到滿意的結果。此後又有許多學者,進行了相關的研究,認為:顱內血管內支架置入是可行的,支架可以覆蓋動脈瘤頸部,使彈簧圈或液態栓塞劑的栓塞治療更為安全,防止載瘤動脈的受壓或閉塞。此外,通過改變瘤內的血流動力學方式,可以促進瘤內血栓形成。在實驗的基礎上,一些血管內神經外科醫生開始嘗試使用支架治療顱外的血管夾層和假性動脈瘤,並且發現能夠使動脈瘤內顯影立即消失,而保持血管的通暢性。1997年,Higa***a成功的應用Palmaz-Schatz PS 1540支架橫跨基底動脈瘤頸部,並使彈簧圈穩定在動脈瘤腔內而保持載瘤血管的通暢性。1998年,Lanzino等首先描述應用AVE冠脈支架治療床突旁動脈瘤,隨後該治療組又先後治療10例顱內動脈瘤。Sekhon等也應用支架輔助彈簧圈成功地栓塞一例顱內寬頸動脈瘤。但是作者不是通過股動脈途徑而是直接手術暴露椎動脈後進行栓塞治療的。在國內,上海長海醫院首先成功的應用該技術治療顱內梭形椎動脈動脈瘤。截止2002年6月,已應用該技術治療顱內寬頸動脈瘤52例,並取得良好的療效。並且在國際上首先進行頸內動脈分叉部的支架置入術治療寬頸動脈瘤以及動脈瘤合併狹窄的支架治療。目前在國內,能夠開展該技術的單位還不多。當然,缺少顱內專用的支架仍是限制該技術在腦血管病治療中應用的一個重要因素。
在血管內治療技術不斷髮展的同時,神經外科醫生和介入神經放射學家也在不斷的努力,他們進行各種積極的嘗試。液態栓塞劑的應用為血管內治療提供了很大的方便,目前正在研究的包括醋酸纖維素和ONYX,但是臨床應用仍需進一步降低毒性等。儘管一些方法目前仍處於實驗研究階段,還未應用於臨床實踐中,但是可以說正是他們這種大膽的創新和獨特的構思,使神經介入放射學在近年來得到了飛速的發展。
但是,我們也應該看到:儘管近20年來血管內治療顱內動脈瘤的發展較快,對於某些病例,只能經過血管內途徑閉塞載瘤動脈。大多數病人可應用GDC彈簧圈閉塞動脈瘤本身,但目前栓塞術還不能完全取代夾閉術。但可作為不能接受外科手術的病人的最佳選擇,有些病人可聯合應用栓塞術和夾閉術。在有的情況下,可先行栓塞術以穩定病人的情況,然後再行夾閉術。神經外科醫生和介入神經放射醫生的密切配合,有助於為病人提供最理想的治療。