01
再灌注治疗的理论基础
缺血半暗带理论为再灌注治疗急性缺血性卒中（acute ischemic stroke, AIS）奠定了理论基础。Astrup在1981年定义了局灶性脑缺血的缺血半暗带概念。研究表明：缺血性卒中患者脑组织存在伴有侧支循环的“缺血半暗带”Penumbra，该区域的脑组织虽细胞电生理活动停止，但能量尚能维持离子的跨膜运动和细胞结构的完整。缺血半暗带会发生动态改变，不可逆损伤的脑组织可能随着时间的推移而扩大，再灌注治疗可能挽救濒危的脑组织。
缺血半暗带模式图
血管内再灌注治疗的发展
德国医生Zeumer等在1983年首次报道动脉内直接溶栓，他将链激酶（Streptokinase）通过导管直接注射入基底动脉，并实现了基底动脉和两侧大脑后动脉的再通。EMS Bridging试验是首次应用动、静脉联合溶栓的临床研究。Barnwell于1994年首次应用动脉内尿激酶溶栓结合机械碎栓的方式对超窗病人进行治疗，机械碎栓操作具体为反复送拉通过闭塞段的导管进行碎栓。Ueda于1997年通过球囊扩张使闭塞血管再通的方法治疗了大脑中动脉M1或M2段急性血管闭塞患者。Kerber于2002的一项研究首次通过捕获器（snare）对AIS患者进行机械碎栓治疗。Mahon等人于2003年的一项研究首次评价了EKOS Micro-LysUS输送导管（通过超声波碎栓结合动脉内溶栓实现闭塞血管的再通）的安全性。上述方法均因不能精准操作及相对较高的血栓逃逸风险和较低的再通率限制了其进一步的应用与普及。
MERCI取栓装置于2004年获得FDA批准，然而MERCI试验的总死亡率为44%，高于当时其他急性卒中治疗的前瞻性试验。早期取栓方式的探索虽因各种原因归于失败。随后，Solitaire取栓支架于2009年获得CE认证，2012年获得FDA认证；Trevo支架于2012年获得FDA批准。2015年的MR CLEAN研究为后续取栓治疗提供了证据基石，自此卒中治疗开启了新的时代。
02
血栓抽吸术简史
在AIS的介入治疗领域中，经皮血栓抽吸术（Percutaneous aspiration thromboembolectomy， PAT）是继支架取栓术之后迅速发展起来的另一项新兴技术，但血栓抽吸技术本身却一直在与卒中诊疗处于平行线同步发展，源于介入医生的卓越的临床思维和转化创新探索。FOGARTY在1963年开拓性地使用球囊导管进行动脉血栓清除，这一方法至今仍在使用。来自俄克拉何马大学医学中心的Greenfield于1968年发表了一项使用不锈钢材质的弯头杯口状器材进行负压抽吸进行肺栓塞取栓的动物实验。这一装置可以看做现有的抽吸系统的雏形。这一弯头的不锈钢杯口装器材可以与一个标准的双腔球囊导管相连接。当装置工作时，球囊充盈阻断血流。在负压真空负压抽吸的作用下，将血栓嵌入杯口状器材内取出体外。
不锈钢血栓抽吸装置
血栓抽吸装置工作步骤和原理
Starck等人于1985年发表文章介绍了经皮血栓抽吸术。使用定制设计的导管装置，通过单独抽吸或联合球扩与局部输注链激酶或尿激酶的方式对患者下肢动脉血栓进行清除。
经皮血栓抽吸术工作原理（已经非常接近于我们现在的颅内血栓抽吸术）。鞘管和血栓抽吸导管被同轴的放于血管的远端。抽吸导管接近血栓进行接触抽吸，当抽吸导管接触血栓后，用50毫升注射器施加以负压，血栓会产生自然的形变，可能产生部分血栓的碎裂，进行第2次或者更多次的抽吸，以彻底清除血栓。
此后，血栓抽吸技术逐渐应用于心血管疾病、静脉系统疾病等领域。2002年，René Chapot等人首次提出了颅内血栓抽吸的概念，通过使用注射器和导管对两例基底动脉闭塞的病人经皮行血栓抽吸从而实现了血管的完全再通。抽吸导管在材料学进步的推动下，通过性、导管内径等不断进化。进行血栓抽吸的方式也从开始的通过注射器手动抽吸发展到抽吸泵电动抽吸等，以实现更好的抽吸效果。
第1位接受血栓抽吸术的患者。一位37岁的基底动脉闭塞进展性卒中患者在经导管注射了100万单位尿激酶无效后。医生使用一根4F的导管放置于血栓层面进行了手动的注射器抽吸，取得了完全的再通。
颅内血栓抽吸系统的出现，推动了急性缺血性卒中血管内介入治疗的发展。Penumbra System（PS）是最早用于颅内动脉血管抽吸取栓的装置，设计目标是清除AIS患者的血管内的血栓，从而降低目标血管的血栓负担。其实验结果在2008年报道，再通率（100%）远高于预期，同年通过美国食品和药物管理局FDA的认可，被批准使用。如今的PS包括各种不同类型的抽吸导管，3D血运重建装置（一种支架样取栓装置），相关的抽吸动力装置等，它的抽吸导管也在不断的更新。最新一代的PS正在使用Penumbra RED再灌注导管，包括RED 62，RED 68和RED 72。随着商用颅内血栓抽吸系统的研发，使得内径较大的导管可安全地进入颅内血管直接进行血栓抽吸，至此血栓抽吸技术逐渐成熟。各种代表性的技术应运而生。在现代材料工艺的支撑下，血栓抽吸技术与神经介入技术真正从平行线变为交叉线进而融入现代卒中诊疗。
03
血栓抽吸相关的技术
单纯抽吸取栓
随着颅内血栓抽吸系统的创新，血栓抽吸的相关技术也随之飞速发展。其中具有代表性的技术为FAST和ADAPT。D-H Kang等人于2011年首次应用FAST技术进行取栓治疗。继FAST技术之后，Turk等人于2013年首次提出ADAPT技术，该回顾性研究结果显示ADAPT是一种简单有效且经济的取栓方法，可以作为血管重建的一线方法。ADAPT方法类似于FAST，在首次取栓时选用抽吸导管接近血栓并将其完全完整地清除，不同于以前使用分离器在导管腔尖端破坏血栓的技术，该技术可以在减少手术时间的同时减少再灌注所需的取栓次数。2017年，D.Wei等人通过对评估16项关于ADAPT的回顾性研究，发现使用ADAPT再通率达到89.3%，验证了ADAPT技术出色的血管再通率。2018年，Aquila S Turk等人报道了一项为时2年的前瞻性、随机、双盲的对照实验（COMPASS）来比较ADAPT与支架取栓的治疗效果，研究结果显示ADAPT治疗后的患者于90天时可以实现不亚于支架取栓的治疗效果。
抽吸联合支架取栓
2013年Lee JS等人在急性颈动脉末端闭塞的病例中使用Solitaire支架和PS装置联合进行机械取栓，对10例患者进行治疗及随访，两种机械取栓装置联合使用可提高急性颈动脉末端闭塞的再通率，两项技术结合是有效的。这种两种装置联合的技术成为“Solumbra”技术。另外还有一些其他联合技术包括SAVE技术（支架取栓器辅助真空锁定取栓），ARTS技术（支架取栓器+中间导管抽吸），ASAP技术（近端球囊阻断联合血栓抽吸术），逆向半回收—改良Solumbra取栓技术使用远端颅内导管在取栓之前半回收取栓装置来缩短取栓行程并减少内皮损伤。这些技术的共同点是支架取栓和抽吸技术的结合，所有这些技术都报告了较高的再灌注率、较高的首次再通率、较低的取栓次数和/或较低的血栓逃逸率。
Solumbra技术模式图 Aspiration thrombectomy in concert with stent thrombectomy. Dumont
逆向半回收技术模式图 Retrograde semi-retrieval technique for combined stentriever plus aspiration thrombectomy in acute ischemic stroke. Wei M, Wei Z, Li X, Li H. Interv Neuroradiol. 2017 Jun;23(3):285-288. doi: 10.1177/1591019916689053. Epub 2017 Mar 7.
抽吸方式的选择
2002年René Chapot等人的病例报告中首次使用手动注射器抽吸血栓（manual aspiration thrombectomy，MAT）。随后，Nedeltchev、Jankowitz等人的研究进一步验证了MAT的可行性、安全性与有效性。2017年Bradley A Gross等人通过体外实验对比了60cc注射器和Penumbra抽吸泵的抽吸效果，研究结果表明与Penumbra抽吸泵相比，60cc注射器产生的真空压力相等或略高，且有着与抽吸泵治疗相接近的再通率，同时手术所用的时间也更短，所花费的治疗费用更少 。虽然注射器抽吸具有简单快捷成本低等优势，其也存在一定的缺点，如不能提供连续的抽吸力，且使用中可能需要更换注射器。Michael于2017年发表的文章中指出当在血管内进行负压吸引时，如果导管尖端被血栓堵住，抽吸导管内可能会充满血液，不能及时清除导管内的血液会使导管尖端产生的真空压力下降，使用注射器抽吸时发生此类情况则可能会出现导管血栓接触不牢固的结果，但电动抽吸泵具有持续提供连续负压的装置和一个用于收集血液的装置，从而实现连续抽吸。Hideo提及到MAT在两次抽吸间歇期时，闭塞血管会恢复原来的血流方向，从而增加血栓碎片发生远端逃逸的风险，与之相比，抽吸泵可实现持续抽吸以避免这方面的缺陷。
此外，通过持续的负压抽吸结合支架的形态可预测血栓是可否成功取出。抽吸导管到达血栓征（Aspiration Catheter Reached the Thrombus Sign，ART 征）诠释了这一现象。ART征定义为抽吸泵中的反向血流停止和抽吸导管尖端的支架取栓器变形。血流停止意味着抽吸导管尖端接触到了血凝块，支架变形意味着支架和血凝块之间应力的相互作用，此相互作用通常导致支架表现为同心、偏心或未受压等状态。ART征往往提示一把通，进而实现完全再灌注。
ART征
04
新一代抽吸导管和血栓抽吸术未来展望
抽吸导管最重要的技术特征包括到位能力、导管内径、管腔稳定性以及与介入耗材的匹配性。
2018年Ali等人的研究发现较大内径的导管具有较强的抽吸效果，可以缩短手术时间，实现更高的血管再通率。2021年Carlos等人的研究同样得出大口径导管具有更为优秀的性能且可以实现更好的手术效果的结论。因此，导管的设计在追求更好的导管性能的同时，也追求更大的内径。从08年Penumbra发布的内径只有0.026英寸的026导管，发展到现如今内径具有0.071英寸的React 71，0.072英寸的Penumbra的RED系列导管与0.074英寸Stryker的AXS Vecta 74导管。
同样导管的结构、材料等也与抽吸效果相关联。在内部结构的设计方面，Stryker的AXS Catalyst 7导管采用了“无节段加强”的设计使其拥有更好的近端推送性能；Medtronic的React 71导管内部用了弹簧圈与编制丝缠绕的双层结构使得导管更加稳固，在强力抽吸时不易发生变形。随着镍钛合金管材加工工艺的不断进步，金属加强结构壁厚将进一步减小，使得大口径强操控的导管制作成为可能。在导管内腔的材料方面，前者使用了全程PTFE涂层，后者因为双层结构选择在远端使用TPE涂层，使取栓支架回拉时更为顺滑，管腔更加稳定，进而追求更好的抽吸效果，导管稳定性以及临床安全性，保证手术的成功。
镍钛合金加工管材，图片来自Resonetics
在兼容性和型号选择方面，Penumbra的RED系列拥有132cm、138cm的不同长度以适合不同的手术类型；为适应不同迂曲程度和我国颅内动脉硬化高发的特征，部分厂家推出了115、120、140厘米等更多型号选择的抽吸导管，能适应复杂迂曲的血管兼容球囊适应血管成形术的需要。对于大脑中动脉的M1段闭塞与颈内动脉闭塞行血管内治疗已然有了明显的成果，然而，对于M2为代表的中等血管而言，行血管内治疗仍存在争议，具有更优异性能的更小口径的抽吸可能为适应证的拓展提供支撑。与此同时，导管的创新设计仍在进步，更符合脑血管解剖结构和流体力学的原理的导管不断涌现，兼容性不断提升，血栓抽吸技术必将更安全高效。
从“平行发展”到“交汇融合”
专 / 家 / 介 / 绍
魏铭
天津市环湖医院
主任医师，医学博士，博士后，博士研究生导师。美国芝加哥拉什医学中心(Rush University Medical Center)神经外科脑血管病中心访问学者。
专业方向为脑血管病的介入治疗，如颅内动脉瘤和脑血管畸形的介入治疗，缺血性脑血管病颈动脉、椎动脉等颅内外支架植入，急性脑梗的动脉取栓，脑静脉性疾病如良性颅内压增高的介入治疗。致力于神经介入技术和材料的创新性研究，主持多项国家级及省部级科研课题，于国际专业期刊发表论文10余篇。
现任中国卒中学会神经介入分会青委，中国卒中学会脑静脉病变分会委员，中国卒中学会脑血管外科分会委员，中国老年医学学会脑血管病分会常委兼青年副主委，中国中西医结合学会介入医学专业委员会委员，北京市神经内科学会青委会常委，天津市医疗健康学会脑病专业委员会副主任委员。
作 / 者 / 介 / 绍
刘帅
天津市环湖医院
天津医科大学2022级神经外科学硕士研究生。导师：魏铭教授。
研究方向：后循环取栓临床和影像学研究，参与国家级和省部级科研课题四项。
薛媛媛
天津市环湖医院
天津医科大学2022级神经外科学硕士研究生。导师：魏铭教授。
研究方向：急性缺血性卒中血管内治疗临床和基础研究，参与国家级和省部级科研课题四项。
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