第四节 腔内血管外科学的基本技术和处理原则
腔内血管外科是指在借助影像设备的监视下,利用特殊的微创器械经皮或经过小的切口进入血管腔内对血管疾病进行诊断和治疗的特殊技术。这一技术始于20世纪60年代,发展于70年代,至80年代,随着血管内支架的问世,这一技术得到了进一步的完善和进步。传统的血管外科技术是腔内血管外科技术的基础,腔内血管外科的成熟与发展有赖于放射影像或超声影像判断技术、腔内导管诊断治疗技术和血管外科手术技术以及对介入治疗并发症的外科处理能力等综合技术的发展。
一、穿刺部位的选择和管理
最早期的血管造影需要外科手术解剖显露相应的血管再进行造影。1949年,由Jönsson医师完成首例经皮钝性穿刺股总动脉进行的胸主动脉造影,1953年,Seldinger首次报道使用一个柔软、聚酯的鞘置入股总动脉完成的血管造影,并因此使用的Seldinger法穿刺技术成为以后被广为接受和使用的安全的穿刺技术。Seldinger技术的主要步骤是指使用一根钢针穿刺动脉成功后,使用一根导丝替换穿刺针,再将鞘沿导丝植入血管内,从而建立一个安全和可反复使用的路径。鞘的应用既可以用来进行造影,并可以通过鞘送入导丝或导管进行后续的操作。此后几十年来发展的各种医疗器械都是按照动脉鞘的口径进行研发和使用的。
穿刺的主要目的是进行腔内造影和腔内治疗。所以穿刺部位的选择首先是方便操作,利于导丝和导管的长度可以达到血管病变部位。同时,穿刺部位距离病变过近,又会导致术者过多的暴露于X线照射下,也不利于操作。其他的选择原则还包括穿刺血管的直径、动脉硬化程度、局部血管是否存在病变、穿刺部位皮肤是否存在瘢痕或感染、患者的体位与其生活习惯,最后还要考虑一些特殊患者如极度肥胖、残疾等患者的情况。
穿刺血管造影后,结束时需要撤出动脉鞘,通过一定的手段获得血管止血,如果患者在术前服用华法林等药物,或由于肝肾功能障碍导致出血时间延长,会增加术后穿刺部位并发症的发生。故术前3天常规停用华法林,如患者必须进行抗凝治疗,可以使用低分子肝素或普通肝素替代,低分子肝素在术前24小时停用,普通肝素在术前12小时停用。
平卧位是患者最常用的体位,也是相对最舒适的舒适,因此双侧腹股沟区域都可以通过这个体位进行顺利操作;但如果患者过度肥胖,腹部脂肪会遮挡腹股沟区域,需要腹带来拉开腹部脂肪;腘窝后方血管的穿刺需要患者俯卧位才可以获得;颈部颈静脉穿刺则一般需要采用头低脚高位;双侧肱动脉和桡动脉需要上肢外展;腋动脉可以将上肢上举至头部获得,也通过穿刺锁骨下部位获得;膝下动脉的穿刺也可以采用平卧位,但需要患者适度屈膝。
大多数的外周血管腔内诊断和治疗可以通过局麻完成,但主动脉的治疗,多建议在全麻(插管或静脉)下完成。对于少数无法耐受全麻的主动脉腔内治疗患者,可以在全麻下进行,那么对于局部使用麻醉药物需要足量,减少患者疼痛,同时通过静脉给予患者一定量的镇静药物和止痛药物也是必要的。
股总动脉是最多被用于血管造影和血管治疗的穿刺部位,因为此处动脉相对表浅,易于获得,穿刺后压迫也较容易,同时,此处动脉管径较粗,动脉硬化程度也较少,因此并发症也较少。所以,对于血管外科常进行的主动脉、颈动脉、锁骨下动脉、下肢动脉基本都会用到此处动脉作为首选穿刺部位。
股总动脉的解剖定位标记在耻骨结节外侧2指,腹股沟韧带下方。X线定位下股总动脉位于股骨头内侧1/3处。如果患者不是非常肥胖,逆行穿刺股总动脉的进针点可以在腹股沟返折的下方,斜行45°角进针,一般都可以获得满意的穿刺效果。但如果患者腹部脂肪较多,则需要将腹部拉起,或在X线定位下直接穿刺腹股沟返折上方。顺行穿刺股总动脉,因为股动脉分叉距离较近,一般建议在腹股沟返折上方进针,同时在X线定位下帮助穿刺(图3-4-1)。
股总动脉穿刺使用的穿刺针一般为18G的穿刺针,穿刺完成后,如果血流速度好,可以直接使用0.035in J形导丝进入血管,到达一定长度后,可以撤出穿刺针,置换血管鞘。如果血流速度不太好,或导丝行进有阻力,一般需要旋转针的方向或略微后撤获得更好的角度。如果患者在股总动脉可能有病变,或者需要选择进入股浅动脉,则一般先通过穿刺针造影,在路图下使用超滑导丝可以更好地进行目标血管。
肱动脉穿刺常用于主髂动脉闭塞性病变、内脏动脉成角大的病变,锁骨下动脉或无名动脉逆向穿刺,对于牛角弓的左侧颈动脉病变,也有术者会采用右侧肱动脉入路。右侧肱动脉入路还见于主动脉扭曲大角度,需要采用肱股牵张技术等。
肱动脉穿刺时,将上肢外展60°~90°,在肘窝褶皱的上方内侧触及肱动脉搏动后穿刺。由于肱动脉口径较小,一般使用微穿装置,穿刺针为21G,跟进导丝为0.018in。21G穿刺成功后的血流搏动一般较小,可以通过变换位置和方向获得最大的动脉搏动后跟进导丝,如果导丝跟进困难,可以使用造影或改变位置等方式。导丝到达腋动脉顺利后,再置入动脉鞘,此动脉鞘的扩张器是适应0.018in系统的,但外鞘是可以使用0.035in系统的5F或6F。如果需要,可以在后续工作中置换长鞘。
肱动脉口径较小,一般不建议8F(及8F)以上的动脉鞘直接穿刺,如果需要,可以采取切开显露肱动脉,穿刺后缝合穿刺口的办法来进行操作。
腋动脉/锁骨下动脉穿刺的操作一般是用于主动脉腔内治疗中需要放置一个或多个8F以上动脉鞘的操作,或者是通过上肢来进行股浅动脉远端的治疗。穿刺腋动脉,需要将上肢外展并外旋,微穿技术穿刺腋窝处腋动脉。在主动脉操作中,可以通过锁骨下窝横向切开显露锁骨下动脉/腋动脉交界区来完成更加安全。
多用于放置下腔静脉滤器、下腔静脉开通治疗巴德-吉(基)亚利综合征,髂静脉支架/扩张治疗髂静脉压迫综合征等。股总静脉位于股总动脉搏动的内侧1~2cm,使用18G穿刺时建议穿刺静脉的前壁和后壁后,回撤针头,一般需要一定的负压帮助,获得满意的血流再进入J形导丝。
手术结束时,对于穿刺部位都需要仔细的压迫止血,一般使用2指压迫在动脉搏动明显处,压迫时随时注意有无出血,所以建议加压时不用纱布,而是直接以手指压迫。6F以下的穿刺口一般压迫15分钟,7F以上则建议延长。不建议对9F以上的穿刺口单纯压迫止血。静脉穿刺口压迫5~10分钟。
术中使用肝素,如果时间较快结束手术,可能需要延长压迫时间,或返回病房1小时后再拔鞘压迫。不推荐常规鱼精蛋白中和后压迫止血。推荐使用ACT作为监测,在ACT降至小于150秒再进行压迫止血。
新的血管闭合和缝合装置的发明可以使得穿刺口并发症显著降低。对于小于7F的穿刺使用1把血管闭合器,8~10F使用1把血管缝合器,大于12F使用2把血管缝合器。使用血管闭合和缝合装置后,要在确认没有活动性出血后再行包扎。制动时间可以相应缩短为6小时。
压迫止血后对伤口进行包扎。股动脉穿刺需要保持髋膝关节制动至少6小时,24小时内尽量减少活动。如果使用闭合和缝合装置,可以相应缩短时间,但对于经皮主动脉腔内治疗,因穿刺口径在20~24F,仍建议加压包扎24小时。肱动脉穿刺,因上肢制动困难,可加以夹板固定,适当延长制动时间。静脉穿刺,制动时间小于1小时。
小的血肿一般不需要干预,但如血肿过大导致患者严重疼痛,或压迫周围神经导致症状则需要切开清除血肿。股动脉穿刺过高可能导致腹膜后血肿,则可能导致巨大血肿并引起失血性休克,应给予血肿清除,修补穿刺口,并给予积极输血治疗。
假性动脉瘤应该通过彩超明确破口的直径和动脉瘤的流速,对于小的假性动脉瘤可以通过延长加压包扎时间来获得治愈,否则需要治疗。治疗的方法包括:超声下注射凝血酶再给予加压;手术缝合穿刺口;覆膜支架覆盖穿刺口。
多见于穿刺部位动脉有严重钙化或狭窄性病变,穿刺后进入导丝需要轻柔操作不暴力,必要时随时造影,可以减少夹层或血栓的发生。一旦发生,通常需要切开动脉,进行取栓或内膜切除,并进行补片成形术。
小的动静脉瘘可能没有症状,不需要处理,但对于引起心衰、下肢缺血等症状的动静脉瘘必须行手术结扎或覆膜支架覆盖动静脉瘘口。
二、造影导丝和造影导管的使用技术和基本原则
导丝与导管的操作是腔内治疗的最最基础技术,1964年,Dotter首次使用导丝通过一段狭窄性病变,其后通过此导丝,Dotter成功使用了球囊进行了扩张。这种On the Wire(OTW)同轴技术成为其后血管腔内技术的基本。
导丝的分类可以按照直径和长度、头部的形状和质地、导丝的亲水性、导丝的质地等有多种型号,并且随着器械的发展,越来越多的导丝也发展出来。导丝的选择应该有以下的事项需要注意:
1.导丝的直径和长度是首要的技术参数,导丝的直径决定了后续的导管、球囊和直径等器械的操作平台,导丝的长度决定了是采用OTW系统还是Monorail(单轴)系统的器械。
2.导丝的选择要根据目的而定,超滑的软导丝多用于选择分支血管;头端加硬的导丝多用于通过闭塞性病变;导丝整体偏硬并没有亲水涂层的导丝多用于通过病变后,作为后续球囊扩张,释放支架的平台导丝;0.014in导丝多用于膝下和足部血管的操作,可以减少动脉损伤。
3.导丝操作中导丝的方向选择可以通过扭控器来获得,尤其是小口径导丝多需要此器械的帮助。
4.术者和助手的配合在导丝操作中很重要 沿导丝送入各种其他器械时,要确保器械尾部有充分的导丝,避免导丝送入体内无法取出或过度向前送入细小的分支动脉造成损伤。撤出器械时,又要确保导丝不后撤,以避免丢失操作通道。导丝表面需要保持随时湿润,以方便后续器械的前进或后撤。
5.导丝头可以根据病变的方向进行一定的塑性,但不建议直接剪去导丝头,因为这可能导致导丝头的保护层破坏,增加血管损伤的风险。
6.导丝的前行尽量在透视下全程观察,尤其使用超滑导丝时,以减少导丝被送入分支动脉中,导致出血等并发症。导丝通过困难时,不能过于暴力,应在造影后明确目标血管方向方可继续前行。导丝走行中注意配合随时造影,可以减少并发症的发生。
导管的基本作用可以分为进行血管造影和帮助导丝选择方向和支撑等,根据上述的作用不同,导管有很多种类的选择(图3-4-2)。不同的导管不但角度、长度、口径不同,其材质不同也使得其可以用于不同的病变。选择正确的导管依赖于术者对于解剖方向的熟练掌握和导管操控性的掌握。大多数造影导管的内径为0.038in,所以一般建议用于0.035in导丝的平台进行操作,如果使用小口径的导丝,应在尾端使用Y阀减少出血,同时尽量不通过全闭塞或极重度狭窄,以减少导管的肩部导致的损伤。
在多重扭曲的血管中进行导管操作,操作导管方向可能比较困难。可以使用长鞘延长至目标病变中,减少导管的张力,并给予充分的支撑。
三、腔内血管的常用器械:球囊、支架以及其他的使用技术和原则
1964年Dotter首次在外周动脉狭窄性病变使用了扩张器进行了扩张手术,其后在欧洲1974年Grüntzig发明了球囊导管首次用于外周血管扩张术。1969年,Dotter首次在动物实验中试验了直型弹簧覆膜支架。这些进步都代表了外周血管腔内治疗里程碑式的进步,尽快腔内治疗其后在心脏内科冠状动脉病变中得到了更多更快速的发展,在20世纪90年代,外周血管的腔内治疗仍获得了长足的进步。其中,主动脉腔内修复术、颈动脉支架等技术都成为近年来血管外科的主要工作。外周动脉腔内治疗更成为治疗的主流工作。
球囊和支架的操作都需要在导丝的平台上进行操作,所以同前述,球囊和支架的选择需要考虑到导丝和动脉鞘的口径。同时,为了保证球囊扩张和支架释放不移位,应使用超硬导丝作为操作平台(图3-4-3)。
球囊扩张的基本原则是通过外力使得内膜和斑块断裂,从而使得狭窄性病变的管腔增大。对于重度狭窄或钙化的狭窄性病变扩张后,动脉夹层绝不罕见。对于影响血流的夹层,应放置支架以预防夹层导致的远期再血栓和闭塞。
球囊的型号有很多种,根据和导丝的关系,分为OTW和Monorail两种。OTW系统多为0.035in和0.018in系统,多用于下肢动脉病变,而Monorail系统多为0.014in系统,多用于下肢膝下动脉、颈动脉和肾动脉的介入。
球囊的参数包括球囊的扩张直径和长度,球囊直径的选择根据靶血管的直径而定,一般比目标直径略大10%选择,扩张过程中注意缓慢加压,尽量不超过球囊的标称工作压力。对于重度钙化的病变,如果过度扩张,可能会导致球囊破裂。球囊长度选择时则根据病变长度而定,一般不超过病变的全长,尽量避免对正常的血管进行扩张,可以减少血管扩张后内膜损伤导致的远期血栓。
对于重度狭窄或闭塞性病变,一般使用小口径球囊进行前扩张,其扩张的目标是为了方便后续的大口径球囊或支架通过。待释放好支架后,再次使用合理直径的后扩张球囊进行支架内塑形。以下介绍一些特殊球囊:
使用抗内膜增生的药物涂层的球囊可以作为下肢闭塞性病变的扩张性球囊的选择,一般先使用比目标血管直径小1mm的普通球囊进行前扩张,没有出现严重夹层后,再使用药物涂层球囊进行扩张,每次扩张1分钟,使得药物可以均匀的释放到动脉壁,再次造影,如没有明显血流限制性夹层,可以不用放置支架。
球囊的表面有2~3把细小的刀片,可以用于切割斑块或内膜,使得血管扩张的更加均匀,且有利于严重狭窄性血管的扩张。
多为低顺应性球囊,工作压力较小,注意均匀扩张,避免球囊破裂的并发症。
根据支架释放方法,可以主要分为球囊扩张式支架和自膨式支架。球囊扩张式支架释放较简单,定位较准,且其可以通过球囊加压而增加支架的直径;自膨式支架柔顺性更好,长度选择也更多,可以被用于更多部位的病变,但其释放需要术者的操作技术来确保支架位置。自膨式支架的直径的选择应比目标血管支架大10%~15%,以确保支架不会因为扩张不到位而产生移位。自膨式支架释放后,一般需要后扩张球囊来帮助支架达到额定直径。
药物涂层支架已经被广泛用于冠脉介入中,外周动脉使用药物涂层支架也已经开始应用。支架释放的方法与一般的自膨式裸支架基本相当。
外周动脉覆膜支架应用也已有很多,更多的用于动脉破裂,动脉瘤,以及外周动脉闭塞性病变中。由于支架的覆膜特性,需要注意释放时要充分前扩张和后扩张,以减少膜的褶皱,减少远期血栓发生几率。另外,覆膜会覆盖各分支动脉,故需要注意避免覆盖重要的侧支动脉,如股浅动脉支架术中要注意保护股深动脉。
颈动脉支架多为0.014in系统,其输送系统更小,且多为Monorail系统,释放颈动脉支架中注意与脑保护伞的关系,释放中一般会覆盖颈内动脉和颈总动脉,所以有锥形支架和直型支架的选择,锥形支架更多地被用于颈内动脉和颈总动脉口径相差大的病变,而直型支架则用于直径相差不大的病变。
主动脉覆膜支架与外周动脉支架的设计有很大差别,见相关章节。
脑保护伞、下腔静脉滤器、弹簧栓、抓捕器都是可以用于各种病变的介入器械。建议见相关章节获得知识。