栓塞致命!新技术能把血栓从血管中拽出来

作者: 戴维 · 努南

来源: 创新地标

发布日期: 2016-11-01

本文介绍了20年前面世的溶栓药tPA及其局限性,以及近年来医生和科学家共同研发的新技术——支架取栓器,该技术能够有效清除大脑内的血栓,减少中风患者的死亡率。此外,文章还提到了其他正在开发的血栓探查技术和通过磁力将tPA直接引向血栓的技术,以及遗传检测方法在预防血栓形成中的应用。

20年前,一种强大的溶栓药(tPA)面世,这种新武器让治疗中风的医生为之欢欣鼓舞。它被誉为救命神药,从那时起,它的确拯救了成千上万患者的生命。tPA是美国食品及药品管理局(FDA)批准的首种,也是目前唯一一种针对由血栓阻断大脑血流引起卒中的药物。不过,和许多神奇的疗法一样,tPA(全称是组织纤溶酶原激活剂,tissue plasminogen activator)也存在严重的局限性。

它必须在症状发作后3小时内给药,而且药物活性时间短,可能引起不受控制的出血,对大的血栓而言还会经常溶栓失败。每年,有80万美国人会遭遇大脑血管堵塞,其中近13万人会因此丧命。对很多人来讲,tPA的缺陷也是致命的。不幸的是,直到现在,仍然没有更好的药物可以替代tPA。最近,医生和科学家共同研发了一些新的方案,打破了临床上长久以来的僵局,或许能够让这残酷的数字有所下降。

其中一项革新是支架取栓器(stent retriever),它是一种微型导丝装置,可以沿血管深入大脑,抽出大的血栓。“这算是我们这代人以来第一个被证实的急性中风治疗工具了,”加利福尼亚大学洛杉矶分校中风中心(Stroke Center)主任杰弗里·萨韦尔(Jeffrey Saver)说。

2012年,FDA批准支架取栓器上市,而今年,《中风》杂志报道的数据显示,相比接受tPA治疗的患者,取栓器治疗的患者中,有更多人恢复了正常生活,这让取栓器备受关注。

取栓器的制造商美敦力公司为取栓器的研究提供了支持,这让人担心商业因素会对研究的数据造成影响,不过研究的负责人之一、澳大利亚皇家墨尔本医院(Royal Melbourne Hospital)的神经病学家布鲁斯·坎贝尔(Bruce Campbell)指出,《中风》杂志有“严格的独立的同行评议程序”,可以预防偏倚。

除了这项研究以外,科学家也在开发更好的血栓探查技术,以及通过磁力将tPA直接引向血栓的技术。这些技术不仅能清除大脑内的栓塞,还有助于铲除体内其他部位的危险栓塞。在tPA的所有缺点中,最大的问题是它无法解决体积较大的栓塞。这种栓块可以在大脑根部阻断重要血管,25%~30%的中风病例都是由大的拴块造成的。

尽管tPA对狭窄血管中的较小栓块效果良好,但安全剂量的药物(通过静脉给药)往往无法在血液中维持足够长的时间,因此很难溶解大的血栓,而加大剂量又会提高出血的风险。

这就是支架取栓器的优势所在。它是一个非常窄的管子,可以通过大腿股动脉引入血栓部位。取栓器的末端有一个金属丝网,可以像手风琴一样张开。到达血栓部位后,这个金属丝网就会被推进血栓,丝网结构能够避免血栓在大脑内破裂,并将血栓从血管壁上剥离。要知道血栓在脑内破裂是非常致命的。然后医生将取栓器从体内拉出,血栓也随之而出。之前也有医生尝试过一种带有螺旋结构的装置,但清理血栓的效果并不好。

相对药物,取栓器的另一优势是,症状出现后,使用支架取栓器的时间窗口是tPA的2倍——从原来的3个小时,扩展到了6个小时。《中风》杂志的分析发现,经过支架取栓器的治疗,306名有大血栓堵塞血管的患者中,有236名成功恢复了血流,比例高达77%。如果只使用tPA,成功率则只有37%左右。

和所有外科手术一样,支架取栓器也有并发症的风险。最主要的并发症是出血,这就是为什么高血压、血管弹性差的患者可能不一定适合这种疗法的原因。萨韦尔说,“也有可能,导丝或装置的其他部分会在操作过程中戳穿血管”。萨韦尔还说,还有一种非常少见的并发症,血栓在被拉出的过程中会有碎块脱离,逃逸到另一条动脉,在不同的区域引发新的中风。他说,这种情况的发生率在2%~3%之间。血栓的危害不只是中风。

每年,有多达90万的美国人会在腿部发生血栓,这种血栓名叫深静脉血栓(deep vein thrombosis,DVT)。除了会在局部引发不适和疼痛外,DVT还能穿行到肺部,成为可能致命的肺栓塞(PE),美国每年约有10万人因此丧命。通常医生会使用抗凝剂肝素(用于急症)和华法林(用于慢性情况)治疗这两种血栓,病情严重的可能会动手术。

2002年,FDA已经批准了tPA用于急性肺栓塞的治疗,尽管常见的风险和并发症依然存在,但tPA能够缩小血栓的尺寸,而抗凝剂做不到这一点。在某些腿部栓塞的病例中,tPA也同样获得了应用。确定血栓的位置对医生非常有用,因为位置可能影响药物或治疗方案的选择。可惜,现有的成像方法存在局限性。

麻省总医院成像创新研究所(Institute for Innovation in Imaging)联席所长、放射科医生彼得·卡拉万(Peter Caravan)说,“当我们知道自己要观察什么位置时,现有的技术非常好用,”但是,没有哪一项单一的全身检查能够查出血栓可能在哪里形成。寻找腿部血栓,超声检查是首选,而CT一般用于检查肺栓塞。如果患者就医时有中风症状,CT也是成像检查的主要选择。

“但如果我们不知道该检查什么部位,就得让患者接受一系列的检查。”卡拉万说,这些检查非常昂贵,而且很花时间,会耽误治疗的关键时期。为了解决这个问题,卡拉万和他的团队发明了一种显像剂,注入血液时,能和纤维蛋白(就是这种网状蛋白质形成了血栓)结合,让扫描仪探测到。它对所有类型的血栓都有潜在的应用价值,包括引起中风的血栓。

“大约三分之一的缺血性中风很难直接向前追溯,”卡拉万说,“可能你一开始会想,‘那又怎么样呢?都中风了,为什么还要在乎它来自哪里?’其实,对于预防二次中风,这是非常重要的。你得知道,中风风险最高的时候,就是在已经发生过一次中风后。”

因为这个实验性的探针和纤维蛋白结合后,会在CT扫描仪中“点亮”血栓所在的位点,有助于确认血栓有多危险:新形成的血栓拥有更多的纤维蛋白,更不稳定,更有可能穿行到肺部,甚至是脑部,引发中风。tPA对于纤维蛋白丰富的新血栓要比对陈旧血栓更有效,因此探针有助于确认要用药物来消除哪些血栓。在经过一系列动物实验,研究者已经从今年春天开始,在健康人类个体中测试探针的安全性了。

有些医生认为,如果能够将tPA迅速有效地引至血栓而不是简单地注入血液,就能更快起效,也能更成功地预防中风。休斯顿卫理公会医院(Houston Methodist Hospital)的研究者正在实验一种将tPA运送到血栓的方法,同时确保它不被身体防御系统攻击而分解。研究者在实验用氧化铁纳米粒子中装填tPA,然后用一层天然血白蛋白做“生化伪装”。

这层白蛋白外套能骗过身体防御系统,给tPA赢得额外的时间作用于血栓。检测人员可以使用磁共振成像检查氧化铁粒子,甚至通过外部磁场远程引导纳米粒子。抵达血栓部位时,还可以通过磁力加热,加速血栓溶解。由于tPA在氧化铁内部,在运送过程中不会分解,所以可以相应地减少剂量,降低出血的风险。通过人类组织培养和动物实验的结果来看,这项计划非常具有前景,研究者正在准备做人体的临床试验。

当然,如果能一开始就能阻止血栓的形成会更好。据我们所知,由遗传变异引发的成栓病例正在增加。全美的研究者,包括纽约大学朗格尼医学中心的一个团队,都在分析基因在血栓中的作用。马尔多纳多说:“这就是我们寻找的遗传指纹。”这个团队的工作目标是开发一套遗传检测方法,直观展示一个人的血栓风险是否较高,并且提供抗凝剂等预防性的疗法。

可以看出,这种方法能够预防堵塞的形成,如果成功,就能减少精致的导丝和磁力工具的用武之地。

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