导引导丝是冠脉介入的基本器械。熟悉各种导引导丝的特性,将有助于术者在面临不同解剖特点的冠脉病变时能够选择合适的导丝顺利进行介入操作,缩短介入手术时间和减少曝光量。
一、导引导丝的物理特性
目前临床常用的标准导引导丝的直径均为0.014”,长度180-190 cm。此外,还有一类导丝主要用于器械交换,长度可达300 cm,如RG3交换导丝。
导丝在冠状动脉内前行,通过简单或弥漫、迂曲、钙化、成角的靶病变到达血管的远端,成功建立介入操作的轨道是整个手术过程中最为关键的环节。在导丝的指引和必要的支撑下,球囊、支架等器械得以顺利交换,最终得以完成各类冠脉手术。
为满足临床介入操作的要求,导引导丝需要满足以下物理特性:
1. 易操控性(steerability) 指导丝头端通过术者的操控在血管内前行或通过靶病变的能力,是评价导丝性能及术者技能的一项重要指标。
2. 柔韧性(flexibility) 指导丝头端在血管内前行过程中遇到阻力时与血管的贴合能力,如遇到阻力或拐弯时弯曲的能力;或指导丝顺应血管自然状态通过病变的能力。取决于导丝的核芯直径和材料、过渡段的形态以及导丝核芯与导丝尖端的连接方式。柔韧性好的导丝对血管的损伤小。
3. 支撑性(support) 指导丝作为PTCA术中器械的输送轨道在病变血管的支撑力,尤其是在复杂、迂曲及成角病变中的支撑力和稳定性,与导丝的核芯直径和材料有关。
4. 跟踪性(trackability)指导丝在血管内推送、行进过程中,抗自身扭曲和拧绞的能力。
5. 扭矩传导(torquability) 指在导丝操作过程中旋转力由近段传递到远端的能力,理想的扭矩传导为1:1。
6. 触觉反馈(tactile feedback)指术者在操作过程中对导丝尖端活动状况的感知。触觉反馈与导丝的头端设计、护套材质有关,弹簧圈缠绕护套较聚合物护套触觉反馈好。
7. 光滑性(lubricity) 主要降低器械输送的摩擦力及导丝与血管壁的摩擦力,与导丝的涂层有关。
8. 可视性(visibility) 在X线下导丝的显影性,与导丝的核芯和护套材料有关。可视性是安全操作的必须条件。
9. 头端负荷(tip load) 指导丝头端弯曲所需的力量,单位为克,用于表示导丝头端硬度的指标。
二、导引导丝的设计
不同的导丝特点各异,但基本的结构均包括:核芯(core)、头端(tip)、护套(coering)和涂层(coating)4部分(图1)。对导丝设计和结构的了解,有助于术者根据不同导丝的自身特点加以选择,顺利完成各类手术。
(一)核芯
核芯是导丝的基本结构,制作材料主要有不锈钢、镍钛合金或高张力不锈钢等,贯穿导丝全长,呈圆柱形;其尖端可呈锥形或者流线形变细,又称为锥体核芯(tapered core)。锥体核芯从功能上可以分为3段:近段的推送杆,又称工作区,主要对器械的输送起支撑输送作用;远端的塑形段,为直径均匀的柔软段,是导丝的最细段;两者之间为过渡段(图2)。
核芯结构和材料是决定导丝支撑性、操控性、跟踪性及扭矩传导的重要因素。导引导丝的核芯直径和材质与导丝的性能关系密切(图3):导丝的核芯直径越粗,其支撑力越大、扭矩传导越好,推送性越强;反之,核芯越细其柔韧性增强,跟踪性更好,但其支撑力、扭矩传导和推送性下降。远端的核芯锥体短,变细斜度大,过渡段短,导丝的支撑力好,但远端的塑形段易于扭曲、下垂(prolapse),柔韧性、操控性差;核心椎体长,变细过度平缓,其扭矩传导好,跟踪性和可控性增强,有利于通过迂曲、成角病变和分叉病变,但其支撑力减弱。
不锈钢是最早的也是目前最常用的导丝核芯制造材料,硬度强,制作的导丝支撑力好,推送性和扭矩传导性能好,但柔韧性差,导丝相互间易缠绕。镍钛合金弹性好,其制作的导丝柔韧性、可控性及血管内跟踪性好,头端不易下垂和抗缠绕能力强,不足之处是扭矩传导差。
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图1 导丝的基本结构
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图2 锥体核心的分段
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图3 核心直径与导丝的性能
(二)头端
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图4 导丝的头端设计
1. Core-to-tip 核芯直达头端又称单芯设计(one piece core design)。这种设计的导丝头端触觉反馈好,易于操控,推送性及跟踪性好,头端硬度较Shaping Ribbon设计的导丝强,适用于通过阻力较大的病变,如针对慢性完全闭塞病变(chronic total occlusion,CTO)设计的导丝均采用这种头端设计。
2. Shaping Ribbon 塑形导丝又称双芯设计(two piece core design),核芯未达导丝的顶端,而是有一定距离,通过一段塑形导丝与导引导丝的顶端相连接。这种设计的导丝头端柔韧,但是扭矩传导和触觉反馈下降,头端易于下垂,操控性欠佳。这类导丝塑形范围大,能在其长度内满足多个塑形的要求,并有较强的塑形记忆性,适合通过极度迂曲的血管和重度成角的病变。
(三)护套
导丝护套的目的是保持导丝整体的一致性,改善导丝的操控性和跟踪性,同时也是导丝可视性的设计来源。护套可覆盖导丝的头端或推送杆全长。目前常用的护套有弹簧圈(coil)护套、塑料(plastic)护套和聚合物(polymer)护套3种(图5)。针对不同冠脉病变特点设计的导丝选择不同的护套,如普通工作导丝、CTO导丝的设计就各有特点。
弹簧圈护套导丝又称为缠绕性导丝,弹簧圈护套使术者获得良好的触觉反馈,同时又增加了导丝的支撑力、操控性及跟踪性,但另一方面却增加了导丝与血管、病变之间的摩擦力,降低了导丝通过迂曲、重度钙化和闭塞病变的能力。聚合物护套或塑料护套其表面有亲水涂层,使导丝表面变得更加光滑,减少了导丝与病变间的摩擦力,降低了通过阻力,但同时降低了导丝的头端触觉反馈,增加了血管穿孔、夹层等并发症的发生。由于不同护套特点各异,有些导丝设计就将其进行有机组合,形成优势互补。目前常用的组合有头端弹簧圈护套+终端弹簧圈护套、头端弹簧圈护套+裸核芯、头端弹簧圈护套+聚合物护套、头端弹簧圈护套+塑料护套及弹簧圈外覆盖聚合物护套等。
导丝头端护套设计是导丝可视性的来源。头端的弹簧圈护套材料通常为铂合金,而聚合物护套中含钨,均不透X线。一般常用的工作导丝的头端可视性为30 mm,CTO专用导丝的头端可视段达90-110 mm。
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图5 导丝的护套设计及组合
(四)涂层
所有的导引导丝均需涂层处理,其目的在于减少导丝的摩擦力,提高导丝的跟踪性。导丝涂层可分为亲水涂层(hyhilic coating)和疏水涂层(hyhobic coating),均有化学性质稳定、生物相容性好和抗血栓形成作用等特点。目前常用的疏水涂层材料有聚四氟乙烯(polyterafluriehylene,PTFE)、二氢荧光素(fluorescin)和硅树脂(silicone);亲水涂层材料有Pro/Pel、Hydro-track、Hydro-coat和M-coatVR等聚合物。亲水涂层在干燥状态下为一薄层不光滑物质,遇水时吸引水分子,使导丝表面形成光滑凝胶状,降低了导丝的摩擦力,提高了导丝的跟踪性。疏水涂层排斥水分子,使导丝表面呈蜡样光滑,降低了导丝的摩擦力。导丝头端的不同涂层决定了导丝的光滑性和导丝头端的触觉反馈(图6)。
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图6 导丝涂层对头端触觉反馈的影响
三、导丝的分类及介绍
临床实践中,根据导丝的设计和结构特点通常将其分为通用型导丝(即驮马型导丝)、超滑导丝、强支撑导丝和CTO病变导丝。针对不同解剖特征的冠脉病变有针对性地选择不同特点的导丝(图7),不仅可以提高手术成功率、减少手术并发症,而且还能缩短手术操作时间、减少曝光量。
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图7 导丝按临床需求分类
通用型导丝又称驮马型导丝(Workhorse),是临床操作中使用频率最高的导丝,既适用于简单病变,又能满足部分复杂病变的要求,特点是安全性好,头端柔软,对血管损伤小,具有一定的支撑力,可以满足一般病变介入治疗中器械输送的要求,是一线主力导丝。临床上较早使用的这类导丝多采用Shaping Ribbon设计,如BMW/BMW Universal II、Hi-Toique Ballance导丝;还有一些采用Core-to-tip设计,如Runthrough/Runthrough NS、BMW ELITE。此外,目前临床上常用于逆行介入治疗中通过侧枝循环的导丝,如Sion、Fielder FC导丝,因其具有操控性、跟踪性和触觉反馈良好等特点,亦被部分术者当作“通用型导丝”用于常规介入术中,但其支撑性稍差。
超滑导丝主要用于严重迂曲病变或严重弯曲的血管,具有较好的操控性和跟踪性,其头端多为Core-to-tip设计,普遍采用聚合物护套和亲水涂层,如Pilot 50、Whisper MS/LS、Asahi Prowater和PT2等。这种设计降低了导丝的支撑力和触觉反馈,操控不当易导致血管夹层和穿孔等并发症。
强支撑导丝在设计上以突出支撑力为特点,对迂曲血管和严重成角血管有拉直作用,可减少推送力的衰减,主要用于血管严重迂曲、近段严重成角或重度钙化病变输送器械需要克服较大阻力等情况下的介入治疗。这类导丝的设计特点是头端采用Shaping Ribbon设计,柔软,核芯直径大,锥体核芯短,均采用不锈钢材料。强支撑导丝因其重点突出支撑力,操纵性和跟踪性明显下降,常需要经微导管或OTW球囊交换到达病变血管远端。属于这类型的导丝主要有Stabilizer、 Balance Heavyweight、Iron Man和Cross Wire NT等。
CTO病变导丝又称硬头(Stiff tip)导丝或坚头(firm tip)导丝。CTO病变因闭塞时间长、病理解剖复杂,故导丝设计上主要突出其头端和核芯的硬度,其次考虑头端的可控性和病变内跟踪性,均采用Core-to-tip设计,如Miracle系列导丝、Cross It系列导丝、Conquest系列导丝及Fielder-XT系列导丝等。因其过度强调硬度,降低了导丝的柔韧性,易致血管夹层和穿孔等并发症。
本文重点介绍临床上常用的几款一线主力导丝:
(一)Runthrough NS导丝
Runthrough NS导丝是TERUMO公司生产的一款通用型导丝,也是目前冠脉介入治疗中最常用的主力导丝之一。Runthrough NS导丝采用Core-to-tip核芯设计,前端塑形段和过渡段(共400 mm)核芯采用镍钛记忆合金,推送杆采用不锈钢核芯,连接部采用Duo-Core连接,连接部平滑,使其具有良好的操控性、顺应性、跟踪性及支撑力(图8)。Runthrough NS导丝直径为0.014”,长度为180 cm,头端为弹簧圈缠绕护套和M涂层(248 mm),但头端2 mm则采用硅涂层代替M特层(图9),增加了触觉反馈,头端硬度为0.8 g,对血管损伤小。Runthrough NS导丝因其优异的性能,目前不仅在常规介入治疗中通常作为首选导丝,而且还常用于迂曲、成角、分叉病变以及穿支架网眼等复杂介入治疗中。
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图8 Runthrough NS导丝结构示意图
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图9 Runthrough NS导丝头端涂层模式图
(二)BMW Universal II/BMW ELITE导丝
BMW Universal II是BMW导丝的升级版,其性能较BMW导丝有所改善。BMW Universal II导丝采用Shaping Ribbon设计,导丝全长190 cm,镍钛合金核芯,头端使用DURASTEEL塑形条,强度较BMW导丝普通不锈钢提高28%,头端硬度约0.7 g,同时弹性也得到改善,使其头端更耐用,塑形保持能力更强,除常规的头端30 mm可视段外,距导丝头端45 mm处还有黄金标记,利于介入术中病变长度的测量(图10)。中段含钨聚合物护套外覆TURB COAT亲水涂层,提高了导丝的跟踪性和扭矩传导,使器械输送更顺滑,并提高了可视性,且TURB COAT亲水涂层的耐用性明显提高,长时间手术操作不脱落。近段推送杆采用SMOOTHGLIDE PTFE双疏水涂层,提高了器械的输送性和导丝的跟踪性(图11)。
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图10 BMW Universal II头端可视性
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图11 BMW Universal II结构模式图
近年雅培公司推出了BMW系列导丝中最新款BMW ELITE导丝,其结构设计较BMW Universal II有明显的不同,采用Core-to-tip设计,头端的塑形保持能力和操控性较前明显改善,头端硬度约0.8 g,导丝全长190 cm,核芯仍使用镍钛合金。BMW ELITE导丝头端使用Responsease流线型核心椎体,与传统形状椎体不同,流线型核心椎体无过渡阶段,扭矩传导不会损失和减弱,提供了出色的跟踪性和接近1:1的扭控力和推送力传递,提高了导丝的操控性,并使得导丝在分支血管或成角病变中的支撑力变化非常均匀,器械输送能力更优。BMW ELITE导丝的另一特点为头端15 mm为无涂层的裸露弹簧圈,使术者获得了更加精准的触觉反馈,提高了导丝头端的控制力(图12)。
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图12 BMW ELITE导丝的结构示意图
BMW Universal II和BMW ELITE导丝均是目前临床介入治疗中使用频率很高的通用型导丝,不仅适用于简单冠脉病变的介入治疗,而且适用于分叉病变中分支保护及穿支架网眼,轻中度迂曲、钙化病变,多支病变,急性血栓病变,夹层病变,溃疡病变和小血管病变等的介入治疗。
(三)Sion导丝
Sion导丝是Asahi公司近年来投入市场的一款新型导引导丝,其头端硬度仅0.7 g,特点是采用独特的双核芯设计—头端为中央核芯和缠绕核芯,弹簧圈缠绕护套和SLIP COAT亲水涂层(图13)。双核芯设计改善了导丝头端塑形的保持能力和扭矩传导,在很大程度上避免了操作过程中导丝尖端的跳跃现象。因其头端硬度小,操控性和扭矩传导好,目前一部分术者将其作为通用型导丝用于常规冠脉病变的介入治疗中,亦用于进入开口严重成角的分支血管,更多的则与微导管结合用于逆向导引导丝技术中(如Reverse CART)通过侧枝血管到达闭塞病变远端血管。
近两年Asahi公司又推出了Sion Blue和Sion Black两款导丝,Sion Blue导丝头端硬度为0.5 g,头端15mm采用硅油涂层,增加了与血管的摩擦力,操控性更强,且支撑力优于Sion导丝,逐步替代Sion导丝用于逆向导丝技术中。Sion Black导丝头端硬度为0.8 g,采用双缠绕核心头端和多聚物涂层,跟踪性进一步增加,其为Fielder FC导丝和Sion导丝的结合体,亦多用于逆向导丝技术中。
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图13 Sion导丝头端结构模式图
(四)Fielder XT导丝
Fielder XT导丝是基于CTO病变的病理解剖特点而设计的。在CTO病变形成过程中,可能会形成100-300 μm的微通道,与滋养血管不同的是微通道多与血管的长轴平行,部分微通道可纵观病变全长。因此,如果导丝的头端呈锥形设计,直径足够细,尽管导丝头端的硬度低,仍有可能通过闭塞病变,从而完成介入治疗。在CTO病变的形成过程中除微通道外还用疏松组织,细而软的导丝头端在疏松组织内前行时遇到较硬的组织时,可以转向较软组织,而且即使进入内膜下造成的假腔较小,不易影响逆向灌注和后续的介入操作。
Fielder XT导丝采用Core-to-tip缠绕型头端设计,核芯为平滑锥形杆,且头端呈锥形,直径为0.009”,并有多聚物护套和独特的SLIP COAT亲水涂层技术,该种设计进一步提高了导丝的扭矩传导性能和通过病变的能力(图14)。Fielder XT头端硬度为0.8 g,由于该导丝的头端较软且头端呈微锥设计,塑形记忆性好,常用于CTO的介入治疗中,亦部分用于逆向导丝技术中通过侧枝血管。Fielder XT导丝的头端较软,在CTO介入治疗时常需与微导管或Corsair导管联合使用。因其核芯较细,并采用SLIP COAT亲水涂层技术,支撑性差,当导丝及微导管通过闭塞病变后建议更换通用型导丝进行后续操作。
Asahi公司在Fielder XT导丝的技术上又生产出Fielder XT-A和Fielder XT-R两款导引导丝。Fielder XT-A导丝头端直径为0.010”,硬度为1.0 g,在Fielder XT导丝操控性的基础上更增强了其头端的穿透能力。Fielder XT-R导丝头端直径亦为0.010”,硬度为0.6 g,增强了导丝头端的灵活性和循迹能力,主要用于逆向导丝技术中。
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图14 Fielder XT导丝结构特点示意图
2016/4/26 13:35:36 访问数:5442
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