周玉杰:生理顺应性支架的畅想

2014-03-05 22:11 来源:门诊 作者:
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《门诊》:我们知道您发明设计的生理顺应性支架已经获得了国家专利。首先请介绍一下这款支架的形状、特点、材质等基本情况。

周玉杰教授:在多年临床工作中,我发现一些患者冠状动脉左主干和其分支(前降支或回旋支)血管直径相差悬殊,比如有些患者左主干比较粗(4.0 mm或4.5 mm,个别患者可达5.0 mm),而其前降支和回旋支血管直径却急速下降至3.0 mm或者是2.75 mm。在临床工作中,碰到这样的病例,使我们的手术难度大大增加。类似这种主干及分支血管直径相差悬殊的分叉病变,如果选用3.0 mm的支架,那么左主干端就无法贴壁良好,由此会大大增加患者未来支架内血栓形成的风险;反之,如果选用4.5 mm的支架去支撑,远端再植入一枚3.0 mm支架,这两枚支架中间衔接,会有重叠“瓦片”样的结构。而这“瓦片”会带来怎样的隐患,我们不得而知,目前仍缺乏相关的临床研究数据。

众所周知,人体的动脉可分为大动脉、中动脉、小动脉、微动脉管,它们的管径、形状可谓千差万别,目前我们临床上应用的支架千篇一律都是柱状支架。一旦我们碰到血管直径突然从5.0 mm变到3.0 mm,中间会有一个断层,而植入的两枚支架相重叠肯定不利于将来内皮愈合,患者未来支架内血栓的发生率也会随之升高。为此,我就设计了一种Taper支架(即锥形支架),其近端是4.5 mm或者4.0 mm,而远端是3.0 mm,与此同时,其相配套的锥形球囊也因此应运而生。

《门诊》:有一个成语叫“灵光一现”,西方又用缪斯来比喻艺术灵感的来源,您的新支架也可堪称一个艺术品,最重要的是它与生命相关。您能谈谈您的缪斯女神——灵感来源,什么事情让您突然有这样的构想?

周玉杰教授:某次手术中,我为一名患者植入两枚支架。在这过程中我就想:为什么不能把支架换一个形状?不再是现在常规的圆柱形。有了这样的启发后,我们团队就此开始研究该课题,最终设计出现在的Taper支架。为此我们还专门申报了发明专利,专利局对此也很感兴趣,认为这款支架很符合血管“生理顺应性”的特点。目前我们团队已经申报相关研究课题,正在审批中,我们计划将对这款支架进行大规模随机对照研究,包括动物试验和临床试验。

我国的科研和临床常常因各自发展而产生脱节,以前我们临床医师都没有参与支架的设计,厂家给我们提供什么样的支架,我们就在临床应用。而支架研发人员大多不参与临床工作,所以并不知道现有的支架存在哪些弊端。这样就会产生一个问题,即“Gap”——沟壑,支架的研发者和术者间会有一道沟壑,这也是我们很难颠覆传统支架理念的主要原因之一。而Taper支架可以说是对传统支架的颠覆,而它正是因我们临床医师的需求应运而生,所以我们团队都很期待后续的研究结果,希望能够解决更多的临床问题,给临床工作带来更大的便利。

《门诊》:目前,针对分叉病变,主要采用的术式有主支支架+边支球囊扩张、culotte方法、对吻支架数或V型支架术、T型支架术、改良型T型支架术、Y型支架方法、crushing、DK Crush等,这款Taper支架在临床应用中是否需要特殊的术式?

周玉杰教授:我想锥形支架的诞生会对分叉病变的处理填补相应的空白。在临床工作中,由于分叉病变近端直径大,远端小,使得分叉病变的近端总是很难扩张。现在有POT 技术(主支支架近端优化技术):在分叉病变植入支架后,我们用大一号的短后扩球囊对近端大血管进行球囊扩张,发现远期9个月后的MACE事件发生率特别低。这是现在的做法,但是如果有了锥形支架,这个问题就特别容易解决:不需要再把一个柱状支架通过人为操作将球囊扩张成类似锥形,去适应血管本身的生理结构。所以从某种意义上讲,锥形支架的应用可以使部分分叉病变的术式难度大大下降,增加可操作性,减少手术时间,也减少患者和介入医师的曝光时间。

《门诊》:是否可以这样理解,锥形支架的产生,不但不需要特别的术式,反而是让原本复杂的术式简单化?

周玉杰教授:非常正确,用传统的柱状支架难以满足血管的生理结构,因为这里存在一片灰色地带——GREY ZONE,就是柱状支架无法扩张到的部位,因为无法撑到那么大的口径,通常只能拿短球囊去“对付”。但是这种非科学的“对付”会造成撕裂和损伤,而我们研发的锥形支架和锥形球囊也许能够解决这一问题,而且减少操作,减少远期的并发症。这是我们的期许,当然这还需要等到试验的结果出来才能证明。

《门诊》:遇到成角病变,锥形支架将会怎样处理?是否会有它的优势?

周玉杰教授:对于成角病变也是目前支架处理的难题之一,一般的选择是拉直处理,而成角太大的病变则不适合放支架,因为此种病变放支架会大大增加支架断裂的风险。锥形支架可能在一定程度上会解决该问题,因为锥形支架不仅可以适应血管管径由大到小的问题,碰到迂曲的血管病变,不仅可以把迂曲的血管病变拉直,而且锥形支架更贴近迂曲病变的曲度,显著改善病变处的应力。我们预计与传统支架相比有一定优势,这需要等待最终的试验结果来证实。

《门诊》:从最初的构想,到图纸上的设计,到模型再到最终产品,整个研发过程相信经历了不少困难。请介绍一下这款Taper支架的试验情况和未来的发展前景。

周玉杰教授:目前,国内外多家公司都对该支架非常感兴趣,我们考虑还是优先选择国内公司合作。因为对于临床医师而言,对新型支架进行研发,其目的不是为了盈利,只是单纯地希望能够拥有更好的支架,为患者解决更多的临床问题。而且希望在卫生经济学方面也能够更符合我国患者的需求。

首先,希望先把初步模型生产出来,先做动物试验,然后向中国CFDA申请注册。现在这款Taper支架也是北京市相关部门非常重视的一个新型科技项目,我们希望能在明年能拿到初步的动物试验结果。

北京平谷医院实验中心是目前最大的大型动物实验基地,已为Taper支架的动物实验部分做好充足的准备工作。届时,科学家将从分子生物学水平、组织学水平、影像学水平等不同角度去评估锥形支架的安全性和有效性。首先,支架置入后6个月、9个月和1年,我们会观察实验动物的存活率,并对实验动物进行冠状动脉造影复查,观察冠脉内皮覆盖情况,是否有支架内血栓,是否需要靶血管或靶病变重建,是否有支架内再狭窄等,这些是我们开发锥形支架想重点改善的目标;其次,支架植入后会通过病理切片观察锥形支架的表面涂层药物释放是否优于传统支架,是否能更好地抑制血管内皮细胞的再生;最后,我们会对术者所耗费的手术时间、曝光时间以及不同部位射线曝光量进行对比研究及统计学分析。以前我们处理这种病变很复杂,很耗费时间,这无疑增加了介入医生的射线曝光量。如果说临床医师可以比喻成一根燃烧的蜡烛,那么介入医师就是一根两头燃烧的蜡烛!现在已经有好几位国内介入专家因为长年接受过量的射线照射而出现了相应的疾病。所以我希望这一创新性的研究,能改善介入医生射线曝光的状况。

《门诊》:由于支架工艺上的改进,以及现在先进的模具生产和材料的进步,有没有考虑过将3D打印技术应用到新型支架的生产中?

周玉杰教授:现代科技发展迅速,纳米技术、3D打印技术等纷纷出现并逐步民用化,因此我相信未来支架的生产也会和这些高新科技密切相关。目前生物可吸收支架已经应用到临床,生物可吸收支架的诞生也是使介入支架更顺应生理的表现:以减少支架对血管壁的刺激从而降低支架内再狭窄的发生。如果有可能,我认为未来医院都可以拥有3D支架“打印机”,可以结合每个患者的血管特点,“打印”出相应形状,长度的支架,再放入合适的雷帕霉素等药物。这就是“私人订制”支架。我想这才是真正的个体化治疗。

《门诊》:您对新支架有怎样的期许?如果开始大规模临床试验,是否会考虑国内外多中心一起开始试验?对终点事件的观察上会以哪些为主?

周玉杰教授:如果开展大规模临床试验,我们希望是国内外同步进行。我们把一个比较好的IDEA ,通过行动,变成了可能,这也极大地推动临床医师参与到科研设计中。对终点事件的观察以往会有心源性死亡、急性心肌梗死、再次靶血管重建和支架内血栓等,但是针对我们这款支架,我们可能还会增加一些其它的观察终点,具体的试验方案设计还在进一步讨论中。

 

编辑: 晓燕

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