硬脑膜静脉窦中的器械-解剖结构相互作用：来自灌注人体尸体模型的血管镜见解
一、 主要作者、机构及发表信息
本研究由来自美国加州大学旧金山分校（University of California San Francisco, UCSF）神经外科、神经内科以及放射学与生物医学影像学等多个部门的团队共同完成。主要作者包括 Yigit Can Senol、Nanditha Krishnan、Adrian Liu、Nishanth Krishnan、Benjamin Cho、Ali Haider、Prabhat Kumar、Panos Pardalidis、Daniel Leong、Matthew Robert Amans 以及通讯作者 Luis Savastano。该研究以原创性研究（original research）的形式发表于《Journal of NeuroInterventional Surgery》（JNIS）期刊，于2026年在线发表，具体卷期号为 J Neurointervent Surg 2026;0:1–6，文章数字对象标识符（DOI）为 10.1136/jnis-2026-025277。
二、 学术背景与研究目的
本研究属于神经介入治疗领域，具体聚焦于脑血管系统，特别是硬脑膜静脉窦（Dural Venous Sinuses）的介入治疗。近年来，针对脑静脉系统疾病的神经介入手术（如硬脑膜动静脉瘘栓塞、静脉窦支架置入、脑静脉血栓切除术等）日益增多。然而，一个关键的现实是，目前用于这些静脉介入手术的器械（如导管、支架、取栓支架、球囊等）绝大多数最初是为动脉系统（如颈动脉、颅内动脉）的疾病和治疗需求而设计和优化的。动脉和静脉在管腔几何形态和内部结构上存在根本性差异。硬脑膜静脉窦内存在着动脉所没有的独特腔内解剖结构，例如腔内隔膜（intraluminal bands）、蛛网膜颗粒（arachnoid granulations）以及硬脑膜皱襞等。
这种“动脉器械静脉用”的做法在临床实践中导致了一系列问题。术者经常遇到意想不到的阻力、器械推送困难、器械（如支架）扩张不全以及在荧光透视（fluoroscopy）下表现模糊不清的复杂情况。尽管传统的临床前评估平台（如体外血流模型、计算模型、3D打印模型、大型动物模型）对动脉器械的发展至关重要，但它们难以复现脑静脉系统不规则且复杂的腔内解剖结构。因此，当这些动脉源性器械应用于静脉环境时，其与静脉特有解剖结构之间具体的相互作用机制、以及由此导致的技术挑战和失败模式，在很大程度上仍未被明确认知。
基于此背景，本研究团队旨在利用一种创新的研究模型来直接观察和阐明这些相互作用。他们采用了灌注式新鲜人类头颈尸体标本模型，并结合了直接的腔内血管镜（angioscopy）可视化技术。研究的核心目标是：在接近生理条件的受控环境中，实时观察和评估当前可用的神经介入器械在硬脑膜静脉窦内的行为，特别是识别和描述那些与操作困难和失败相关的、可重复出现的器械-解剖结构相互作用机制，这些机制在单纯的荧光透视下往往无法被充分察觉。
三、 详细研究流程与方法
本研究是一项基于人体尸体模型的实验性研究，其工作流程系统而严谨，主要包括以下几个关键步骤：
1. 尸体标本准备与筛选： 研究使用了六具新鲜的人类头颈尸体标本，这些标本来源于加州大学旧金山分校的遗体捐献项目。为了确保研究结果的代表性和减少混杂因素，研究者排除了有颅脑创伤史、既往颅脑手术史或曾接受过血管内或开放血管手术的捐献者。这一筛选标准保证了所研究静脉窦解剖结构的相对“原始”状态。
2. 血管通路建立与灌注系统设置： 这是构建“活体”模拟环境的基础。研究者通过手术暴露并插管建立了血管通路：在双侧颈内静脉置入9F或10F血管鞘，作为静脉回流通路；同时也在颈总动脉和椎动脉置入鞘管（主要用于灌注系统平衡，本研究重点在静脉系统）。随后，使用注射器手动冲洗血管系统，以清除腔内血凝块。标本随后经过轻度福尔马林固定以保存组织，并冷藏直至实验。 实验时，关键的步骤是建立闭环灌注系统。研究者通过颈内静脉鞘管，使用蠕动泵持续灌注温热的0.9%生理盐水。灌注参数经过精细调节，旨在将静脉窦内的压力维持在约15 cm H₂O。这个压力水平被认为能够模拟生理性的静脉窦充盈状态，为器械操作提供稳定的管腔环境，同时避免压力过高导致血管损伤。
3. 血管镜入路建立与实时可视化： 为了实现直接的腔内观察，研究者创造了一个独特的观察窗口。他们在上矢状窦（Superior Sagittal Sinus, SSS）的前三分之一处钻了一个骨孔，并将一根可操控的柔性血管镜通过此孔置入窦内。这使得研究者能够将镜头向后推进，直接、实时地观察上矢状窦中后段以及双侧横窦（Transverse Sinuses）的腔内情况。所有后续的器械测试都在持续的静脉灌注和同步的血管镜直视下进行。
4. 神经介入器械测试与操作模拟： 研究模拟了当前静脉神经介入手术中的一系列标准操作，旨在全面覆盖临床场景。测试的器械和操作包括： * 导丝和微导管导航： 使用 Synchro-14微导丝、Phenom 27微导管配合5F Sofia导管进行“over-the-wire”导航，评估推送阻力、跟踪行为以及与腔内结构的相互作用。 * 静脉支架置入： 测试了两种常用于静脉的支架：Abbott的8x40 mm RX Acculink自膨式支架（开环设计）和Boston Scientific的10x68 mm Wallstent RP覆膜支架（编织网设计）。评估其释放准确性、扩张对称性、变形（如扭结）以及支架与组织的相互作用。 * 球囊血管成形术： 使用了多种球囊，包括Cordis的6x40 mm Aviator Plus PTA球囊导管（半顺应性）、Stryker的Transform 7x10 mm导管（高顺应性）、Medtronic的8F Cello球囊导引导管以及Boston Scientific的6x20 mm外周切割球囊。观察球囊在充盈和回撤时，对蛛网膜颗粒、腔内隔膜等结构的挤压、拉伸或切割效果。 * 取栓支架释放与取栓： 使用Stryker的Trevo NXT Provue取栓支架（6x37 mm），观察其在静脉窦腔内的展开形态。 * 抽吸取栓： 使用5F Sofia导管进行抽吸，评估其头端与蛛网膜颗粒等结构相互作用时，是否会发生堵塞或偏移。
5. 数据采集与分析： 所有器械操作过程均被血管镜和荧光透视同步录像。实验结束后，由经验丰富的神经介入医师独立回顾这些录像资料。他们的任务是系统性地识别、分类和描述在操作过程中观察到的技术挑战和失败机制。分析的重点在于找出那些具有可重复性的、由静脉特有解剖结构直接引起的器械异常行为模式。此外，在观察到支架扭结等特定现象后，研究者还使用西门子Artis Q系统进行了锥形束CT（Cone-beam CT）成像，以提供三维解剖关联信息。
本研究的创新性方法核心在于 “灌注式人体尸体模型结合实时腔内血管镜可视化” 。该模型由该团队前期开发并发表，它超越了静态解剖研究或非生物力学模型，能够在接近生理的流动和压力条件下，提供 unparalleled（无与伦比的）的腔内直视视野。这种方法使得研究者能够像进行“内部直播”一样，观察器械在复杂静脉腔内环境中的真实互动，这是传统影像学和现有临床前模型无法实现的。
四、 主要研究结果及其逻辑关联
血管镜的直视观察揭示了一系列在单纯荧光透视下无法充分评估的、明确的器械-腔内结构相互作用。研究者将这些观察到的技术挑战和失败场景归纳为四种主要机制：
1. 平行通道误入： 这是本研究揭示的一个关键且常见的现象。在导丝引导下进行导管导航时，尽管导丝可能顺利前行，但后续跟进的导管头端很容易被腔内隔膜或硬脑膜皱襞“引导”或“卡入”与静脉窦主腔平行的狭窄通道中。一旦进入这些平行通道，导管会遭遇急剧增加的摩擦阻力，导致推送困难甚至完全卡住。血管镜图像清晰显示这些平行通道具有三角形或圆形等不同的横截面几何形状。这一发现直接解释了临床中常遇到的“导丝通过顺利但导管跟进困难”的谜题。其逻辑后果是，如果后续的器械（如取栓支架或静脉支架）在这个错误的平行通道内释放，必然会因为空间限制而出现扩张不全或形态扭曲。
2. 器械因腔内隔膜而变形或扩张不全/位置不良： 血管镜直接证实了腔内隔膜等坚硬结构对植入器械的机械性限制。 * 支架方面： 开环设计的支架（如Acculink）在遇到隔膜时，其网眼会被局部压陷，但整体能顺应解剖形态保持贴壁；而编织网设计的支架（如Wallstent）则会“切入”最突出的隔膜组织中，导致支架近端和远端长节段扩张不全。锥形束CT上看到的支架“扭结”，在血管镜下证实是支架被腔内隔膜局部压迫所致，而非支架本身故障。 * 球囊方面： 当球囊在存在腔内隔膜的部位充盈时，高顺应性球囊（如Transform）和球囊导引导管（如Cello）会出现“腰征”或“沙漏状”变形，表明隔膜对球囊产生了局部的、顽固的约束。半顺应性球囊（如Aviator Plus）可以暂时拉伸隔膜，但一旦球囊泄压，隔膜会完全弹性回缩，无法实现持久的塑形。只有切割球囊能够成功切断隔膜。 * 取栓支架： 若在平行通道内释放，其扩张会被通道的狭窄管腔所限制，无法充分展开至主窦腔的尺寸，这会严重影响其取栓的机械性能。
3. 器械推送因腔内隔膜受阻： 导管头端的“边缘”（指导丝与导管头端开口内壁之间的间隙）会与腔内隔膜、皱襞或静脉属支开口的边缘发生“钩挂”（shelving effect），导致导管前进戛然而止。研究观察到，采用微导管辅助支撑、构成三轴系统，可以减少这种“边缘效应”，有助于导管越过障碍。这一结果为临床中克服推送阻力提供了具体的技术见解。
4. 抽吸导管被蛛网膜颗粒堵塞： 当抽吸导管启动负压时，邻近的、柔软的蛛网膜颗粒会被吸向导管头端，并堵塞其开口，从而导致抽吸效率下降或失效。这解释了为何在某些静脉窦血栓抽吸过程中，即使导管位置看似理想，抽吸仍可能无效。
这些结果层层递进，共同指向一个核心结论：静脉系统的独特腔内解剖结构（平行通道、隔膜、蛛网膜颗粒）会通过上述四种机制，系统地干扰原本为动脉设计的器械的正常功能。从导航（平行通道误入、边缘钩挂）到器械展开（支架变形、球囊腰征），再到器械工作（抽吸导管堵塞、取栓支架扩张不全），每一个环节都可能出现静脉特异性的失败模式。这些观察到的现象不是孤立的偶然事件，而是在不同标本和不同操作中可重复出现的，证明了它们是静脉解剖结构固有的、可预测的挑战。
五、 研究结论与价值意义
本研究得出明确结论：硬脑膜静脉窦的腔内结构会直接与血管内器械相互作用，并在常规静脉神经介入手术中产生独特且可重复的失败模式。这些模式包括误入平行静脉通道、因腔内隔膜导致自膨器械扩张不全或变形、因腔内隔膜导致器械推送失败、以及抽吸导管被蛛网膜颗粒堵塞。
这项研究的科学价值和应用价值重大： 1. 机制阐释价值： 首次在接近生理的条件下，系统性地可视化和阐释了动脉源性器械在静脉环境中失效的具体生物力学机制，将临床中许多“模糊的困难”转化为清晰的、可视化的物理相互作用过程。 2. 指导器械研发： 研究结果强有力地支持了开发静脉专用器械的必要性。未来的静脉支架可能需要不同的径向力、柔顺性和几何设计（如适应三角形窦腔），导管和取栓器械可能需要更优化的头端设计和跟踪性，以规避平行通道和边缘钩挂问题。 3. 优化手术策略： 为神经介入医师提供了宝贵的“内部视角”知识。术者可以预判在特定解剖部位（如存在明显隔膜或颗粒处）可能遇到的挑战，并提前调整策略，例如更积极地使用血管内超声（IVUS）或光学相干断层扫描（OCT）进行术前评估，考虑使用切割球囊处理顽固隔膜，或对平行通道误入保持高度警惕。 4. 验证新型评估平台： 本研究成功地将灌注式人体尸体模型与血管镜结合，证明其作为一个强大的转化研究平台的潜力。该平台能够弥补传统体外模型和动物模型的不足，为未来新型静脉介入器械的开发和测试提供了一个更贴近人体真实环境的评估体系。
六、 研究亮点
七、 其他有价值内容
研究在讨论部分还提出了一些富有洞察力的观点。例如，研究者假设，在取栓手术中，如果取栓支架在平行通道内不完全扩张，术者在荧光透视下可能会将其误认为是“机化血栓”，从而错误地判断取栓失败或血栓性质。这提示影像解读需要结合对静脉解剖复杂性的新认知。此外，研究也指出，对于静脉窦狭窄，单纯支架置入有时可能不足，需要辅助性球囊成形术来克服内在的静脉刚性，而球囊类型的选择（如切割球囊）可能至关重要。这些观点将本研究的具体发现与更广泛的临床决策联系了起来，拓宽了研究的应用外延。
这项研究通过开创性的方法，为神经介入领域理解静脉器械-组织相互作用打开了新的窗口，其发现对推动静脉介入治疗向更安全、更有效、更个性化的方向发展具有重要意义。