Yang Liu等研究者于2025年在《Journal of NeuroInterventional Surgery》(J NeuroIntervent Surg)发表了一项关于慢性硬膜下血肿(chronic subdural hematoma, CSDH)经血管内引流可行性的临床前研究。这项多中心合作研究由上海交通大学未来技术全球研究院、美国梅奥诊所神经外科、加州大学旧金山分校神经外科等机构共同完成,旨在探索一种新型微创治疗策略——通过脑膜中动脉(middle meningeal artery, MMA)同时实现栓塞与血肿引流的单阶段手术方案。
学术背景
CSDH是老年人群常见的颅内出血性疾病,年发病率达17-20例/10万人,尤其好发于抗凝或抗血小板治疗的老年患者。传统治疗采用手术清除联合脑膜中动脉栓塞(MMA embolization, MMAE)的两步法,但存在手术创伤大、住院时间长、复发率高达10-37%等问题。本研究基于以下科学假设:通过MMA经血管途径同时完成栓塞和引流,可简化治疗流程并降低复发风险。研究团队通过解剖学、流变学和生物力学多模态分析,系统评估了这一创新技术的可行性。
研究方法与流程
研究分为四个核心模块,共纳入216例样本:
血肿三维热图与解剖分析
- 对69例CSDH患者的术前CT进行三维重建,通过自定义极坐标系统量化血肿空间分布概率(图1)。创新性地建立九组概率函数(5个冠状位+4个矢状位),合成脑表面热图显示:>80%概率区集中于顶叶凸面,中线区域概率<10%。
- 结合107例患者的MMA血管造影数据,构建”穿刺路径图”。结果显示:MMA后支平均直径1.23±0.23 mm,可容纳0.027英寸(0.69 mm)微导管(通过率>90%),105/107例的模拟穿刺轨迹能覆盖>90%高概率血肿区。
血肿流变学分析
- 收集41例手术获取的SDH样本(含急性、亚急性、慢性及混合型),采用混合流变仪(TA Instruments DHR-1)测定黏度特性。数据拟合Carreau模型显示:SDH具有剪切稀化特性(零剪切黏度η₀=172 mPa·s,无限剪切黏度η∞=2.78 mPa·s),其黏度随剪切速率升高而降低,且慢性血肿黏度显著低于急性-慢性混合型(p=0.02)。
微导管抽吸实验
- 使用27 Phenom微导管(内径0.027英寸)对16例样本进行手动抽吸测试,平均抽吸速率为8.3 mL/min(10 mL耗时1.21±0.54分钟)。通过泊肃叶定律计算的理论抽吸时间与实测值误差68%,提示需优化导管锥度设计以提升效率。
硬膜穿刺生物力学测试
- 采用28G针头(直径0.014英寸)对10例新鲜尸头硬膜进行穿刺力测定。正常硬膜穿孔需力0.68±0.24 N,钙化硬膜达1.29±0.48 N(p=0.05)。测试系统配备15°倾斜夹具以模拟MMA内穿刺角度(图2)。
关键结果与逻辑链条
- 解剖可行性:热图证实CSDH主要分布于MMA分支下方,且MMA后支直径与商用微导管兼容,为经动脉入路提供解剖基础。
- 流体特性:SDH的剪切稀化特性使其在高流速下黏度接近血液(1000/s剪切率时2.78 mPa·s),支持微导管引流。
- 器械限制:穿刺钙化硬膜需更高力度(较正常高90%),提示未来设备需平衡穿刺力与柔顺性。
- 技术优势:相比传统YL-1针穿刺(3 mm直径)或23G蝶形针(5 mL/min速率),经血管途径可实现更微创的持续引流。
结论与价值
研究证实:
1. 科学价值:首次建立CSDH概率热图模型,量化MMA穿刺轨迹与血肿的空间关系;提出Carreau模型描述SDH流变特性,为导管设计提供参数。
2. 临床意义:单阶段”栓塞-引流”策略可避免开颅手术、缩短住院时间,尤其适合抗凝治疗的高龄患者。理论计算显示,锥形导管(远端0.027英寸→近端0.050英寸)可实现10 mL/5秒的高效引流。
研究亮点
- 方法创新:
- 开发基于多平面CT的极坐标概率模型,实现血肿分布可视化分析
- 首创”穿刺路径图”概念,整合血管解剖与血肿拓扑数据
- 技术突破:
- 量化硬膜穿孔力学阈值(0.68±0.24 N),为穿刺器件设计提供基准
- 验证0.027英寸微导管引流可行性,确立最小器械规格标准
局限性与展望
研究采用尸头硬膜可能低估活体组织阻力;钙化硬膜的术前识别仍需改进。未来需开发生物相容性更好的穿刺头端设计,并探索平板CT引导下的实时穿刺导航技术。该成果已申请专利(授权Endovascular Horizons公司),为全球首个经血管CSDH引流系统的临床转化奠定基础。
(注:文中所有专业术语首次出现时均标注英文原词,实验数据保留原始计量单位,统计学差异标注p值。图表引用按原文编号,未附示意图。)