冠心病(CVD)是心血管疾病中的一種,是類似粥樣的脂類物質在動脈內膜堆積而成的白色斑塊——冠心病斑塊,其破裂造成血管腔堵塞和狹窄,進而導致心肌細胞的缺血、缺氧和壞死。經皮冠狀動脈介入治療(PCI)是在患者股動脈或者橈動脈處開一個小口,利用導絲將球囊和血管支架送入患者相應的病變狹窄的位置,球囊充氣擴充支架,可開通狹窄血管。本篇科普短文將為大家介紹心血管支架在冠心病治療中的作用和發展歷程

泊松比是指結構受到單向受拉或單向受壓時,橫向應變與縱向應變的比值,大多數材料的泊松比為正值,表現為材料在受到橫向拉伸時,縱向會出現收縮。具有負泊松比特性的結構稱為拉脹結構,即材料在受到橫向拉伸時,縱向會出現擴張,拉脹結構有著更強的凹陷抵抗能力和斷裂韌性。

傳統結構支架在徑向擴張中,軸向會有向中心收縮的趨勢,PCI中球囊是向四周擴張的,這種變形上的不匹配會導致瞬時非均勻膨脹,從而導致“狗骨頭”效應,造成支架端部急性動脈損傷。拉脹結構應用在血管支架上時,與球囊的膨脹方式更匹配,從而減少不均勻膨脹,避免擴張時對血管壁的損傷。此外,傳統結構支架在植入彎曲的血管時,會引起明顯的血管矯直和應力集中的現象。將普通結構與拉脹結構相結合合成的支架結構可以與彎曲血管產生相同的曲率,避免支架在撐開時使血管產生矯直現象。具有拉脹結構的心血管支架具有更多優勢,例如支架不易遷移、提供更高的強度、徑向后坐力較小、拉脹特性更有助于微創手術的進行等。

具有拉脹結構的可降解血管支架結構是基于可降解材料的特殊性設計而成,具有負泊松比效應。具有該結構的可降解血管支架在植入血管后可以與血管內膜組織的負泊松比效應相匹配,從而減少支架對血管組織的損傷并降低發生支架內再狹窄的概率,并且支架在體內最終會發生完全降解,其降解產物被人體吸收和代謝。現如今,3D打印技術在精準醫學領域發揮巨大作用,如將具有生物活性的可降解材料通過3D打印成具有拉脹結構的心血管支架,可實現支架定制快速化,血管支架結構與血管內徑在擴大的同時血管長度也會增加的特性相匹配,且可有效避免支架的不均勻降解,防止支架置入人體后出現斷裂的問題。


來源: 中國生物材料學會