一、气管支架

丨概述

气管，呼吸器官的一部分，为后壁略平的圆筒型管状，成年人长约11-13厘米。下行分左右主支气管，分叉处称为气管杈。左主支气管长，细，较水平。右主支气管较短，粗，较垂直，异物容易落入右支气管内。气管管壁分粘膜、粘膜下层和外膜三层。

图4 气管解剖图

气管、支气管狭窄常见于气管切开术后，如当气管切开部位过高，或切除过多的气管前壁组织，愈后形成大量肉芽组织和纤维瘢痕组织；以及气道内病变，如气管支气管内良性或恶性肿瘤、炎性肉芽肿和气道内异物；气道外部压迫、气道周围占位性病变，如食管癌、甲状腺癌、脓肿、血肿或气体的压迫；气道壁病变，如气管肿瘤、食管癌或其他胸部肿瘤放疗后引起的气管壁损伤、气管软化以及复发性多软骨炎等。

气管狭窄是凶险的临床疾病，不同原因产生狭窄的严重程度不同。如果出现严重的软骨环塌陷，气管被分泌物堵塞，可以由于气管狭窄、气管堵塞造成窒息、缺氧，甚至导致死亡。

气管狭窄的治疗非常困难，传统的外科手术对于病变范围小、局限性的气管狭窄疗效较好，一般采用袖式切除和端端吻合。但晚期肿瘤造成的气管狭窄、狭窄较长或多处狭窄、术后复发再狭窄及年龄大、一般情况差的患者均不宜行手术治疗。一般来说，所有失去手术机会或不愿意接受手术的良恶性气管、主支气管狭窄均可用支架治疗。

但是由于取出金属支架会导致严重的并发症，如黏膜撕裂、大出血、再次阻塞、呼吸衰竭、张力性气胸；美国FDA在2005年（后2009年更新）就曾发出过警告，良性气道病变使用金属支架可引起严重并发症，这一警告针对所有覆膜和丰覆膜金属气管支架，良性气道病变患者可能上市今后接受其他治疗的机会，且最近的临床研究已经证实了这一点^[1]。

气管内支架置入方法很多，大致分为两种：一种为经纤支镜置入，另一种为经硬镜置入。气管支架置入不同于食管支架置入，气管阻塞患者均有不同程度的呼吸困难和低氧血症，甚至发生呼吸衰竭，加大了支架置入的风险和难度；气管支架置入者，当纤支镜或支架进入狭窄部位时可造成气管的完全阻塞引起窒息；支架金属丝对气管黏膜血管的侵蚀可引起大出血，导致术后咯血；支架移位主要由支架选择不当、置入不到位或剧烈咳嗽引起；癌组织沿支架网眼长入造成支架内再阻塞可引起肺不张复发。

图5 气管支架植入示意图

目前临床上使用的气道支架主要有Dumon硅酮支架和镍钛记忆合金支架。

1.1硅酮支架

硅酮支架是应用比较早的一类支架，其设计较为简单，由硅酮管组成，在管的外壁有圆柱型的小突起，这种突起可以防止支架植入后产生移位，同时也起到了防止支架与气道粘膜接触的作用。根据外部形态，Dumon硅酮支架可分为直型支架和Ｙ型支架。在过去的几十年里，硅酮支架已成为治疗良性和恶性气道狭窄的“黄金标准”。由于Dumon支架的外壁有许多柱状的小突起，导致支架与管壁之间的摩擦力和压力比较大，因此这种支架不能用于气管、支气管软化症的治疗。另外，由于该种支架壁厚较大，所以不能用于直径比主支气管小的气道^[2]。2013年Novatech S.A.公司获国内首个硅酮气道支架NMPA批准。

1.2金属支架

金属支架一般是由镍钛合金编织而成，自膨释放，主要针对恶性病变。优点为能达到预设的扩张直径，不容易移位，无需进行气道的预扩张，患者耐受好；但是也存在出现肉芽组织生长导致再狭窄以及会引起压迫性坏死——导致穿孔，肿瘤会长入支架内等缺点。

Ultraflex支架是用镍钛记忆合金丝，采用针织技术编织而成圆形管状支架，编织支架丝的直径为0.16～0.2mm。支架的优点是柔顺性好，能适应不规则的管腔形状，具有形状记忆功能；支架的缺点是肉芽组织可沿着支架的缝隙向支架内生长并造成再狭窄，在刚释放时径向支撑力较弱。由于支架针织结构密集，支架的覆盖率大，因此，在带支架放疗时散射线比较多。另外，支架一旦植入，就不可以回收和再定位。为了防止肉芽组织向支架腔内生长而造成再狭窄，又将该种支架进行覆膜处理，制成覆膜支架，覆膜所用的材料一般是硅橡胶、尼龙、聚氯乙烯、涤纶等^[3]。

目前国内临床应用较多的支架主要是波士顿科学的镍钛合金气管支架——Ultraflex、南京微创的镍钛合金气道支架、江苏西格玛的不锈钢气道支架；波士顿科学的Ultraflex仍是目前临床应用最广的气道支架，性能优异，生物相容性好，放置方便；南京微创的支架各方面性能及使用便捷程度接近甚至部分超越了Ultraflex，且借助国产企业的便利性，南京微创也提供一些个性化的支架制定制作^[4]。

而可降解支架、药物涂层支架和3D打印支架正处于研究阶段，还没有广泛在临床应用，良性狭窄的患者后续存在支架取出的临床需求，因此针对气管良性狭窄的患者，可降解支架的研发是必要的。

可降解支架最重要的即为降解速度，降解速度较快的支架虽然不易产生与支架相关并发症，但是，服役期没结束就失去了有效的径向支撑力，降解慢的支架则需要数年才能降解完全，这些都是不满足实际临床需求的。临床结果表明，只要支架在植入体内三个月内能够保持有效的径向支撑，就能满足需求，所以， 对于理想的可降解支架应该具有三个月的服役能力，三个月后逐渐可控降解。

参考文献：

[1] Jeong BH, Ng J, Jeong SH, et al. Outcomes of Complications Following Self-Expandable Metallic Stent Insertion for Benign Tracheobronchial Stenosis. Medicina (Kaunas) 2020;56:367

[2] 张治国, 孙亿民, 江晨,等. 人体气道支架的发展与最新研究进展[J]. 常州大学学报：自然科学版, 2017, 29(1):6.

[3] 陈虎. 编织型可降解镁合金气道支架的设计与结构优化[D]. 郑州大学.

[4] 气道金属支架应用进展与创新研讨会

作者：易长城

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