◎ 讲者 | 孙琨 教授
◎ 整理 | 三也
2023 年 10 ⽉ 26~29 日,中华医学会第二十八次全国儿科学术大会召开,会上来自上海交通大学医学院附属新华医院的孙锟教授针对《先心病介入治疗生物可吸收装置研究》进行了精彩分享,现将相关内容整理如下。
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研究概况
先天性心脏病的发病率约为 8~10 个/1000 活产婴儿,居出生缺陷首位,是 5 岁以下儿童及婴儿死亡的首要原因。当前常规先心病介入治疗技术已趋向成熟,发展方向是更微创、更安全、更精准、介入无植入,亟需原创研发介入治疗器械,突破技术壁垒,解决先天性心脏病领域的「卡脖子」难题。
上海交通大学医学院附属新华医院在国内最早开展心脏病介入诊治及器械研究。孙锟教授研究团队长期以来一直致力于先天性心脏病微创介入治疗的新材料与新器械研发,包括可吸收大血管支架、可吸收封堵器。
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生物可吸收大血管支架研发
先天性心脏病相关血管狭窄病变:
• 先天性血管狭窄,如肺动/静脉狭窄、体静脉、主动脉及分支狭窄;
• 获得性血管狭窄,如外科手术后的残余血管狭窄、血管吻合口狭窄以及植入血管内人工管道等外通道的再狭窄。
支架植入术治疗先天性心脏病相关血管狭窄病:
• 1993 年,Palmaz 金属支架开始应用于治疗先心病相关血管狭窄病变;
• 2005 年,可降解镁支架首次应用于治疗早产儿左肺动脉狭窄。
婴幼儿及儿童需使用可吸收血管支架:
儿童处于生长发育阶段,血管大小随生长发育变化,金属支架植入易形成固定狭窄,需反复扩张。可吸收支架可避免金属支架的弊端,并随降解而消失,降低晚期支架内再狭窄和血栓形成风险。
婴幼儿及儿童生物可降解血管支架研究现状:
• 成人可吸收冠脉支架直径过小,不适用于婴幼儿及儿童-主动脉等较大直径血管;
• 国内外相关研究少,在研婴幼儿支架降解时间过长,与婴幼儿及儿童血管修复重建周期不匹配。
图源:讲者 PPT
婴幼儿及儿童生物可降解血管支架研发亟需解决的问题:
• 与金属支架相比径向支撑力不足:优化支架结构设计和制备工艺参数
• 降解时间与血管修复重建周期不匹配:选择合适的生物可吸收聚合物材料
• 成人支架直径尺寸不适用于小儿血管:制备针对婴幼儿及儿童血管可用的支架规格
支架基体材料及制备工艺的选择:
选择聚降解速度适中(约 6~12 个月)且具有良好的机械强度和化学稳定性、安全性的聚对二氧环己酮(PPDO)作为支架基材,分别采用熔融沉积成型技术及编织工艺制备支架。
原创性工作:针对现有问题,制备满足临床需求的聚合物可吸收支架
图源:讲者 PPT
1)可吸收 PPDO/PCL 编织血管支架
采用 PPDO/PCL 核壳复合纱线及 PPDO 单丝混编,通过两种丝线交织点粘合限制滑移和旋转,提升支架径向支撑力。复合编织支架可提供至少 4 个月的体内机械支撑,随访 12 个月的动物试验结果显示,植入复合编织支架的血管均保持畅通,疗效与金属编织 Wallstent 支架相当,植入 12 个月时内膜增生情况、损伤评分、狭窄率等均优于 Wallstent 支架。
图源:讲者 PPT
2)新型滑扣型 PPDO 可吸收支架
采用熔融沉积成型技术制备支架,通过滑扣结构可增强支架径向支撑力,植入猪髂动脉成功率 90%,支架植入后炎症反应较轻,6 个月后血管保持通畅,支架几乎完全吸收。
图源:讲者 PPT
3)3D 打印可吸收 PPDO 滑扣型血管支架
探索最佳工艺参数,优化结构设计,成功制备 3D 打印 PPDO 滑扣型血管支架,径向支撑力高于目前临床使用的商业金属支架,能满足临床使用要求。
图源:讲者 PPT
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生物可吸收封堵器研发
室间隔缺损(ventricular septal defect, VSD)
室间隔缺损是最常见的先天性心脏病之一,传统的治疗方式是开胸直视下行外科修补术,但是手术创伤大,术中需体外循环,治疗费用昂贵。
微创介入植入封堵器治疗室间隔缺损
微创介入治疗具有不开胸、创伤小、并发症少、手术费用低等优点,目前临床使用的封堵器主体材料是镍钛合金丝,由于不可降解,易引发房室传导阻滞等,长期植入可能造成凝血、炎症反应,且大小固定,影响儿童心脏生长发育,还可能出现镍过敏、镍析出等并发症。
可显影可吸收 VSD 封堵器
将 PPDO 单丝、PPDO/PCL 核壳复合纱线进行编织、热处理,优化并调控降解速率,封堵器体外压缩性能及入鞘力测试结果理想,组织相容性评价良好。
图源:讲者 PPT
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研究成果
孙锟教授研究团队目前已在相关领域中已发表论文 16 篇,累计获国内外相关发明专利 10 项。
图源:讲者 PPT
✩ 本文仅供医疗卫生等专业人士参考
* 整理自 NCCPS2023 讲者 PPT
策划:张洁
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