Verken de evolutie van thrombectomie stents, hun interactie met trombi, en de vooruitgangen in de ontwerpen van derde en vierde generatie stents.
EN
Verken de evolutie van thrombectomie stents, hun interactie met trombi, en de vooruitgangen in de ontwerpen van derde en vierde generatie stents.
In de vorige inhoud hebben we de overgang van de eerste naar de tweede generatie van thrombectomie stents besproken en begrepen we de principes achter de verschillende stents’ vermogen om trombi vast te leggen. Echter, met verder onderzoek naar hoe thrombectomie stents interageren met trombi, zijn er meer aanpassingen en veranderingen in hun ontwerp geweest. De derde en vierde generatie thrombectomie stents die later worden genoemd, hebben geen strikte officiële definities; eerder zijn ze meer een afkorting voor verschillende conceptuele stents.
De ontwikkeling van medische apparaten heeft als doel om klinische problemen effectiever op te lossen, en de drijfkracht achter deze ontwikkeling is een dieper begrip van ziekten. Om de relatie tussen stents en trombi te verduidelijken, voerde Anouchska et al. een prospectieve studie uit.
▲Hoge-resolutie beeldvorming van de interactie tussen trombus en stent-retriever bij patiënten met acute ischemische beroerte
Door middel van micro-CT en elektronenmicroscopie werden mechanische (C, D) en adhesieve interacties (G) waargenomen. E en F zijn vergrote beelden van de blauwe en rode vakken in C en D, respectievelijk, die poreuze filamentachtige en dichte oppervlakken tonen. Histologische kleuring toonde aan dat de trombi gebieden bevatten die rijk waren aan zowel fibrine als rode bloedcellen. Fibrine is roze in (H), rood in (I), en paars in (J).
▲Hoge-resolutie beeldvorming van de interactie tussen trombus en stent-retriever bij patiënten met acute ischemische beroerte
De waarnemingen identificeerden voornamelijk de volgende verschillende typen trombusoppervlakken en trombus-thrombectomie stent interacties:
Twee Typen Trombusoppervlakken
1. Poreus Vezeloppervlak: Het poreuze vezeloppervlak, zichtbaar onder een scanning elektronenmicroscoop bij een vergroting van ten minste 200x, lijkt op het vezelnetwerk beschreven in eerdere literatuur [2] (Figuur A hieronder).
2. Dicht Trombusoppervlak: Het trombusoppervlak, waarbij het poreuze vezelnetwerk niet kan worden onderscheiden onder een scanning elektronenmicroscoop bij een vergroting van ten minste 200x (Figuur B hieronder).
▲Trombusoppervlak door SEM
Trombus-Stent Retriever Interactie
1. Mechanische interactie: De trombus is verstrikt rond de struts, met openingen tussen de struts en het trombusmateriaal (Figuur A; Figuur C is een vergrootte weergave).
2. Adhesieve interactie: De trombus hecht zich aan de struts van de stent-retriever, vergelijkbaar met waterdruppels die zich aan een draad hechten (Figuur B; Figuur D is een vergrootte weergave).
▲Stent-trombus interactie
In totaal werden 79 interactieplaatsen gefotografeerd en geanalyseerd over 7 stents. Van deze waren 44 (56%) trombus-stent interacties adhesief, terwijl 35 (44%) mechanisch waren.
Dus, de trombus-stent interactie is voornamelijk adhesief in plaats van puur mechanisch (directe klemmen tussen de stent-retriever struts, vergelijkbaar met mechanische interactie). Dit perspectief verfijnt het mechanisme van stent thrombectomie vergeleken met de conclusie die in onze vorige discussie werd getrokken.
▲Thrombectomie stents
Naast de interactiemodus tussen de trombus en de stent, is de trombus tot stent lengte ratio (TL/SL) ook een belangrijk onderzoeksgebied geworden. Belachew et al. voerden een retrospectieve analyse uit, gebruikmakend van SWI om de lengte van trombi te meten en deze te correleren met de lengte van de stent die tijdens de behandeling werd gebruikt om de impact van TL/SL op de eerste-pass recanalizatie (FPR) samen te vatten.
▲Risico's van het ondermaten van de stent-retriever lengte ten opzichte van de trombuslengte bij patiënten met acute ischemische beroerte
Uiteindelijk werd geconcludeerd: TL/SL beïnvloedt de FPR van de patiënt, met een kleinere TL/SL resulterend in een hogere FPR. Met andere woorden, langere stents kunnen een beter eerste-pass recanalizatiepercentage hebben onder dezelfde omstandigheden. Dit patroon geldt ook voor vaat recanalizatiepercentages (hoe kleiner de TL/SL, hoe beter de vaat recanalizatie).
(TL/SL Quartielen)
▲Risico's van het ondermaten van de stent-retriever lengte ten opzichte van de trombuslengte bij patiënten met acute ischemische beroerte
Langere stents verhogen niet alleen de eerste-pass recanalizatie maar verbeteren ook het algehele slagingspercentage van de procedure. Naast de eigenschappen van de stent zelf, kunnen ook de anatomische kenmerken van de vaten de slagingskans van de procedure tot op zekere hoogte beïnvloeden. J.H. Kim et al. voerden een in vitro vaatmodel thrombectomie simulatie-experiment uit. Ze concentreerden zich op het observeren van de prestaties van verschillende thrombectomie technieken (inclusief aspiratie thrombectomie, stent retrievers, gecombineerde technieken, enz.) in verschillende vaatkrommingen.
▲Vaatmodellen
In experimenten met verschillende vaatmodellen produceerden zowel aspiratie als stent retrievers slechtere resultaten in meer kromme modellen. Dit suggereert dat de kromming van cerebrale vaten de EVT-technieken kan beïnvloeden. Rekening houdend met de stents, zou fysieke rek of compressie van de stent (die de stent dunner en vlakker kan maken, wat mogelijk de trombus uit kan duwen) factoren kunnen zijn die de slagingskans van thrombectomie beïnvloeden.
▲In Vitro Analyse van de Effectiviteit van Endovasculaire Thrombectomie Technieken volgens de Vaatkromming met behulp van 3D-geprinte Modellen
Laten we de conclusies van de hierboven genoemde experimenten samenvatten:
1. De relatie tussen de stent en de trombus omvat niet alleen mechanische actie maar ook adhesieve interactie.
2. Langere stents, zonder de vaatwand te beïnvloeden, kunnen betere thrombectomie resultaten bereiken.
3. Tweede-generatie stent retrievers zijn gevoelig voor rekking en compressie in kromme vaten.
Mogelijk op basis van deze overwegingen, of misschien om andere redenen, zijn derde-generatie stent retrievers ontstaan (er is geen strikte definitie tussen tweede en derde generatie hier). Een gemeenschappelijk kenmerk van derde-generatie stent retrievers is de beschikbaarheid van langere modellen, die in twee hoofdgroepen kunnen worden verdeeld.
Eerste categorie: Voornamelijk mechanisch grijpen, met verbeterde inbedelingscapaciteit in de trombus. Dit omvat apparaten zoals Solitaire X, Trevo NXT, Tigertriever, onder anderen.
▲Solitaire X (thrombectomie stents)
▲Trevo NXT (thrombectomie stents)
Onder hen vind ik persoonlijk de Tigertriever behoorlijk representatief. Dit stent systeem laat de operator de radiale expansie van de stent aanpassen aan de diameter van het doelvat. De aanpasbare buitendiameter maakt het mogelijk om beter aan te passen aan de grootte van het doelvat. Tijdens het retrieval-proces kan de stentgrootte gematigd worden ingekrompen om het risico op vaatbeschadiging te verminderen. Of deze handmatige controle methode de trombus beter kan grijpen dan zelf-expanderende stents, weet ik niet zeker en kan ik niet overhaast concluderen, maar dit ontwerp pakt theoretisch enkele pijnpunten aan.
▲Tigertriever (thrombectomie stents)
Tweede categorie: Voornamelijk adhesieve klemmen. In vergelijking met zelf-expanderende stents die mechanisch in de trombus verankeren, legt dit ontwerp de nadruk op adhesie aan de trombus, met meer metalen draden binnen de stent. Om het probleem van wandadhesie in kromme vaten aan te pakken, is de stent in segmenten ontworpen, vergelijkbaar met een trein. Dit ontwerp voorkomt niet alleen compressie in bochten maar zorgt er ook voor dat de stent effectiever opent (niet beïnvloed door proximale of distale landingspunten).
▲Trein
Producten in deze categorie omvatten EmboTrap, Eric, 3D Revascularization Device, enzovoort. Of het nu de verbeterde functionaliteit of het ontwerp van de stent betreft, ik geloof dat deze categorie van stent retrievers de kenmerken van derde-generatie thrombectomie apparaten belichaamt (natuurlijk betekent dit niet noodzakelijk dat ze klinisch superieur zijn, maar hun ontwerp heeft inderdaad aanzienlijke verbeteringen aangebracht die specifieke experimentele pijnpunten aanpakken).
▲Eric (thrombectomie stents)
▲3D Revascularization Device
▲Embo Trap (thrombectomie stents)
Hier is het meest representatieve voorbeeld de EmboTrap-stent van Johnson & Johnson, oorspronkelijk ontwikkeld door Neuravi. In 2017 kondigde Cerenovus, een afdeling van Johnson & Johnson gericht op neurovasculaire behandelingen, de overname van Neuravi aan. EmboTrap heeft een dual-layer stent ontwerp met een interne gesloten-loop stent die hoge radiale steun biedt en een externe open-loop stent met meer mesh draden. Het voordeel van dit ontwerp is dat de grote openingen in de externe structuur de trombus in het midden kunnen vangen, terwijl het hoge radiale krachtontwerp van de interne laag snel een flowkanaal creëert na het inzetten van de stent, wat zorgt voor snelle recanalizatie. EmboTrap III heeft verder het externe open-loop gedeelte ontworpen om opgeblazen te worden om de wandapplicatie tijdens de thrombectomie te behouden. Het gesloten distale uiteinde is ontworpen om eventueel ontsnappende trombus vast te leggen.
▲Embo Trap III (thrombectomie stents)
We weten allemaal dat thrombectomie een race tegen de tijd is. Een kritisch aspect van mechanisch gebaseerde stent retrievers is dat zodra deze worden ingezet, de opening van de stent een passage kan creëren waardoor gedeeltelijke bloedstroom mogelijk is, wat enige mate van onmiddellijke reperfusie bereikt en het stromende bloed gebruikt om thrombolyse te bevorderen. Segmentale stents vertrouwen voornamelijk op trombusadhesie en fysieke interactie tussen segmenten, meestal geen onmiddellijke passage vormend. Het dual-layer stent ontwerp van EmboTrap combineert theoretisch de voordelige kenmerken van beide stent types.
▲Het Interne Stent Ontwerp van EmboTrap
Naast de theoretische ontwerpeffecten heeft een van de meest representatieve studies over EmboTrap—ARISE II—ook uitstekende resultaten opgeleverd. Of het nu gaat om de first-pass effect (FPE), drie-pass recanalizatie, of 90-dagen gewijzigde Rankin-scores (mRS), EmboTrap heeft significante voordelen aangetoond van derde-generatie thrombectomie stents.
▲Primaire Resultaten van de Multicenter ARISE II Studie (Analyse van Revascularisatie bij Ischemische Beroerte met EmboTrap)
▲ARISE ll Angiografische en Klinische Resultaten
Of het nu de mechanisch gerichte Solitaire is of de EmboTrap met zijn talloze ontwerpen, de huidige thrombectomie procedures kunnen de meeste problemen oplossen. Echter, mechanische thrombectomie (MT) kan nog steeds uitdagingen ondervinden bij het omgaan met georganiseerde of harde fibrine-rijke en plakkerige stolsels, die veelvoorkomende pijnpunten zijn in de klinische praktijk. Om dit aan te pakken, heeft Vesalio de vierde-generatie stent retriever ontworpen—NeVa.
▲Neva (de vierde-generatie stent retriever)
Een opmerkelijk kenmerk van de NeVa stent retriever is het functionele zones ontwerp. Het proximale uiteinde is verantwoordelijk voor het verankeren en hechten aan de trombus, terwijl het distale uiteinde is ontworpen als een mesh zak om fragmenten binnen de stent te houden. NeVa beschikt ook over een unieke Drop Zones technologie. Drop Zones technologie gebruikt verschillende maten van mesh om trombusinteracties te veranderen, waarbij de trombus binnen de stent wordt gevangen in plaats van alleen te vertrouwen op verankering en slepen langs de arteriële wand. Tijdens de procedure verhoogt elke Drop Zone de kans dat de trombus in de stent wordt ingebed.
▲Drop Zones technologie
Naast het innovatieve ontwerp hebben klinische proeven indrukwekkende resultaten getoond. CLEAR is een prospectieve, multicenter, single-arm studie ontworpen om de veiligheid en effectiviteit van NeVa bij het recanalizeren van grote vaatocclusies (LVO's) te evalueren. De resultaten van de proef, of het nu gaat om first-pass recanalizatie (73,8%), drie-pass recanalizatie (90,7%), of 90-dagen gunstige uitkomsten (65,1%), waren opmerkelijk.
▲Reperfusie resultaten in miTT populatie
(Clinische uitkomsten in mITT populatie)
▲Primaire resultaten van de CLEAR studie van een nieuw stent retriever met drop zone technologie
Ondanks de indrukwekkende resultaten heeft Vesalio niet stilgezeten. Onlangs hebben ze de nieuwste NeVa-serie stent retriever gelanceerd—NeVa NET. Deze keer richtten ze zich op het risico van distale embolisatie door een microfilternet te integreren om te voorkomen dat stolselfragmenten migreren naar nieuwe of distale gebieden. Of dit ontwerp beter zal helpen het risico op trombusmigratie te verminderen, moet nog blijken uit verdere klinische proefresultaten.
▲De nieuwste NeVa-serie stent retriever—NeVa NET
De afgelopen jaren is de ontwikkeling van aspiratiekatheters snel vooruitgegaan, terwijl stent retrievers relatief op de achtergrond zijn gebleven. Met de volwassenheid van gecombineerde technieken richten meer praktijkspecialisten zich op de prestaties van aspiratie/intermediate katheters, waarbij stent retrievers vaak worden beschouwd als een aanvullend hulpmiddel (essentieel maar niet noodzakelijkerwijs de hoogste prestatie vereisend). Echter, met upstream onderzoek dat meer gedetailleerde studies over trombus-eigenschappen biedt, wordt verwacht dat toekomstige stent retrievers meer specifiek zullen worden ontworpen om klinische problemen beter op te lossen. Hoewel het artikel de ontwikkeling van de eerste tot de vierde generatie bespreekt, betekent dit niet noodzakelijk dat de vierde generatie superieur is aan de derde of tweede. Het beste hulpmiddel is altijd degene die goed past bij de taak.
