第三节 灌注与栓塞术

一、概述

动脉内药物灌注与栓塞术（transcatheter arterial infusion/embolision, TAI/TAE）。TAI可简单定义为：通过介入放射学的方法，建立可由体表到达靶动脉的通道（导管），再由该通道注入药物达到局部治疗的一种方法。TAE是介入放射学的最重要的基本技术之一，可定义为在X线电视透视下经导管向靶血管内注入或送入栓塞物质，使之闭塞从而达到预期治疗目的的技术。TAE因具有微创性、全程影像引导和选择性靶血管插管技术而使得栓塞的准确性和可控性极大加强，成为革命性的临床治疗方法。两者共同的特点是利用动脉血流动力学完成治疗目的，且经常配合使用。

二、器材与药物

（一）器材

1．常规器材 常规器械与选择性血管造影所用相同。主要有穿刺针、导丝、扩张器和导管。必要时可采用导管鞘，以便利于超选择性插管操作和在保留导管灌注期间经其侧壁注入肝素盐水防止穿刺部位血栓形成。

2．特殊器材 由于现代TAI和TAE技术要求器械更精确超选择性插管和进行各种灌注方式，新的专用器械不断开发出来并用于临床。仅将目前成熟的应用器械介绍如下：

（1）同轴导管系统（coaxial catheter system）：包括内径为0.038 英寸的选择性插管用外套管，3F微导管和0.025英寸细导丝。当外套管选择至靶动脉口，进一步插入困难时，可沿其插入微导管，细导丝配合插入以便使微导管在透视下显影。柔软的微导管可超选择性插入靶血管，拔出导丝后即可行TAI或TAE，特别适于脑动脉药物灌注和肝脏亚亚段栓塞。

（2）球囊阻塞导管（occlusive balloon catheter）：外形同已塑形的常规选择性导管，内为双腔，其中一侧腔与导管端部的乳胶球囊相通。当导管插入靶动脉后，经侧腔注入稀释的对比剂将球囊膨胀，阻断血流。再经主腔注入药物。由于无血流冲刷和稀释，局部药物滞留时间更长，浓度更高。同时也可在无法做超选时，利用侧枝血流将药物或栓塞物质送入目的血管。

（3）灌注导丝（infusion guidewire）：专为TAI技术设计，外观类似常用的活芯导丝，但端部为开放状态。当导管超选择困难时，可用其超选择性插入靶动脉，抽出活芯，连接注射器即可行TAI，适于肝动脉等药物灌注。

（4）灌注导管（infusion catheter）：主要为血栓溶解术设计，为直头多侧孔导管。导管的端部侧孔段的两端各有一金属标记，可在透视下确定其位置。端孔可由头大身细的导丝阻塞，经“Y”型阀加压注入药物，可迫使药液从侧孔喷出。将其插入血栓后注入溶栓药物，可使药物在血栓内较均匀分布，提高溶栓效率。

（5）全植入式导管药盒系统（implantable reservoir，port-catheter system，PCS）：又称埋入式药物泵，由导管和药盒组成。导管由软硅胶或聚氨酯制成，以外径5~6F，内径可容纳0.038英寸导丝，可在X线透视下显影，适于介入方法植入。药盒外壳由钛合金或聚砜等塑料制成，可埋植在皮下组织而不引起排异反应。其上面为一高密度硅胶耐穿刺膜，便于反复穿刺注药。外壳和厚膜间有一小腔，并通过小金属连接管与外相连，将已选择性插入靶动脉的导管引出与药盒连接，即可行长期药物灌注治疗。全植入的方式使患者行动方便，免受反复血管穿刺和体外留置导管的痛苦。

（6）药物注射泵：持续性TAI需要一台有适当注射压力和注速均匀的泵。泵的注射速率多在1~99ml/小时范围内无级可调。现有一种一次性便携式橡胶弹力药物注射泵，十分适于TAI的进行。该泵为人工合成橡胶制成一紧缩的囊袋。外延的塑料管有一限流阀门。将药物经胶囊的尾端注入后，胶囊充满药液膨胀起来，靠其弹力将药液经管道注出，限流阀门则以一定的流速（0.5~250ml/h）通过药液。如注入100ml药液，以2ml/h注速，注射可持续50小时。患者可携带该药泵边注射治疗边进行日常生活，治疗可在门诊进行。特别适于长期持续性动脉内化疗。

（7）脉冲式注射泵（Gianturco-Wallance pulser）：是为打破药液在血液中因比重不同而造成的层流现象而设计的，层流现象可造成药液分布不均，引起并发症。该泵在动脉舒张期喷射性注药，药液呈小团状注出，主要用于脑TAI。实验和临床研究均显示其能使药物分布更均匀，提高疗效，减少并发症。

（二）药物与栓塞物质

1．药物

化疗药物中，主要对处于增殖周期中某一期的癌细胞起杀伤作用者称为细胞周期特异性药物（cell cycle specific agents. CCSA）。而对处于各个增殖周期及G0期的癌细胞均有杀伤作用者称为细胞周期非特异性药物（cell cycle non-specific agents. CCNSA）。细胞从一次分裂结束起到下一次分裂完成称为细胞增殖周期。这一周期可分为4期，即G1期（DNA合成前期），S期（DNA合成期），G2期（DNA合成后期），及M期（有丝分裂期）。癌细胞有增殖部分和非增殖部分。前者包括所有不断进行增殖或分裂的细胞，与肿瘤的生长有直接关系，对化疗药物敏感性较高；后者包括休止细胞（G0）和终细胞(C)2种。休止细胞中的一部分虽暂时不处于增殖状态，但仍保持增殖能力，在适当时机可进入增殖周期，成为肿瘤复发的根源。详细请参考专业书籍。

2．栓塞物质

用于经导管注入并达到血管栓塞的材料称为栓塞物质。这些物质可为固体，液态物质和一些药物。

（1）栓塞物质的要求：①能顺利通过导管注入或送入血管内，起到相应的栓塞作用。②无毒或低毒。③无抗原性。④人体组织相容性良好，不引起排异或严重异物反应。⑤无致畸和致癌性。

（2）常用栓塞物质：

①海绵状栓塞剂，以明胶海绵为代表，有可压缩性，被压缩后能通过直径较小的导管，进入血管后再膨胀复原，完成栓塞。由于价格低廉，制备简单，具有较好的可压缩性和再膨胀性，易于注射，栓塞作用可靠，所以成为临床常用的栓塞剂。

②液态栓塞剂，包括无水乙醇、医用胶等，其共同的特点是易通过导管甚至微导管注入，但其栓塞机理不同。无水乙醇，又称无水酒精，它靠强烈的蛋白凝固作用造成注入部位血管内皮细胞和中层肌的坏死，血液有形成分蛋白凝固和细胞崩解成泥样淤塞毛细血管，并继发局部广泛血管内血栓形成，造成靶器官的缺血坏死。其栓塞能力与到达靶血管内的瞬间浓度有关。其注射速度较难掌握，应在有经验的术者指导下使用。

③碘油，包括40%的碘化油，碘苯酯和超液化碘油，能否称得上真正的栓塞剂尚有不同见解。碘油快速注入正常小动脉后，形成油珠或油柱，对血管有短暂的栓塞作用，几分钟后即可见被栓塞的血管很快再通。如注射速度很慢可不产生血管栓塞。而在一些特定的有病理性血流动力学存在的场所，如富血性肿瘤，特别是肝癌，海绵状血管瘤的血窦，其存留时间明显延长，可达数天至数月，但对局部血供的影响并不显著，这种长期滞留的机理尚不清楚。因此碘油类很少单独用作栓塞剂，但与其它药物或加温后注入可成为真正的栓塞剂。可将碘油加温至100～120℃，注入肿瘤供血动脉可造成局部广泛的血管栓塞。碘油与化疗药物混合称为碘油化疗乳剂，其中混入平阳霉素、博莱霉素等具有血管内皮损伤作用的化疗药物亦可造成迟发性靶血管闭塞。其中碘油所起的携带化疗药物选择性滞留于肿瘤的作用称之为导向或靶向作用，可使药物大部分进入肿瘤内并延长药物作用的时间（缓释作用）。由于其在肿瘤内滞留，亦可提高常规CT检查难以显示的微小肝癌和血管瘤的显示率，以助诊断。

④大型栓塞物，包括金属弹簧圈类和可脱离球囊等。通常此类栓塞物质能通过细小的导管内径，出导管后膨胀或盘曲成形，栓塞较导管直径大得多的血管或血管瘤腔（3～15mm）。

钢圈的主要作用为栓塞较大血管的主干，多不造成栓塞远端的缺血性梗死，常用于动静脉瘘、动脉瘤、血流再分布、大血管出血和大静脉曲张等的治疗。可脱离钢圈（detachable coil）是指一种可控制其释放或在释放前可回收的金属圈，是目前用于脑动脉瘤栓塞的相对安全和有效的栓子。可脱离球囊由乳胶制成，注入稀释对比剂后可膨胀，其尾端为弹性良好的小胶圈，与直径3F的微导管相连，当球囊到达预期栓塞的部位时，经微导管注入稀释的对比剂，使其膨胀。确认位置正确后，即可撤微导管，弹性胶圈自动封闭，防止对比剂流出，膨胀后的球囊直径可达10mm以上，通常用于较大直径血管和动静脉瘘的栓塞。

三、方法

常规采用Seldinger技术插管，导管选择性插入靶动脉后应先行动脉造影，以了解病变的性质、大小、血供是否丰富、侧枝血供等情况。然后进行必要的超选择性插管即可开始TAI/TAE治疗。穿刺途径主要有经股动脉、腋动脉和锁骨下动脉等。经股动脉穿刺操作方便、成功率高，主要用于短期的TAI。经腋和锁骨下动脉穿刺难度大、技术要求高，因不影响患者行走，可保留导管用于长期持续性间断性TAI。

（一）TAI的主要方式

1．一次冲击性（one shot） 是指在较短时间内，通常为30分钟至数小时将药物注入靶动脉，然后拔管结束治疗的方法。适用于恶性肿瘤化疗、溶栓治疗等。其特点为操作迅速、并发症少、护理简单。但因药物与病变接触时间较短及不能多次重复给药，疗效可受影响。为提高疗效，在药物配制和灌注方法上有不少改进。如：改变药物载体、动脉阻滞化疗（arteral stasis chemotherapy）等。

2．长期药物灌注（long term arterial infusion） TAI是相对于一次冲击性灌注而言，导管留置时间较长，一般在48小时以上，灌注可为持续性或间断性，适于肿瘤的姑息性治疗、胃肠出血和溶栓治疗等。有普通导管留置法、经皮导管药盒系统植入术等。

（二）TAE的主要方法

栓塞前造影诊断，明确病变血管等，均与TAI相同，不同处仅栓塞物质的注入。可分为：

1．低压流控法 即导管插入靶血管但并不阻断其血流，以低压注入栓塞剂，由血流将栓塞剂带到血管远端而形成栓塞的方法。常用于颗粒性和液态栓塞剂的释放。其技术关键是在透视监视下低压注入栓塞剂，边注射边观察对比剂流速和流向。一旦流速减慢或明显减慢即意味着靶动脉前端部分或大部分栓塞，对比剂停滞或返流时证实前方血管已近全部堵塞。过程中切忌高压快速注入栓塞剂，否则极易造成栓塞剂由靶血管返流而造成非靶血管的误栓。

2．阻控法 即以导管端部嵌入靶血管或以球囊导管阻断其血流，然后再注入栓塞剂的方法。多用于液态栓塞剂的释放，有助于减少血流对液态栓塞剂的稀释，亦防止其返流，本技术并不常用。

3．定位法 即导管准确插入靶动脉的欲被栓塞的部位，然后送出栓塞物，完成局部栓塞。常用于大型栓塞物的释放，也可用于肿瘤的超选择栓塞。技术关键是定位准确，选用栓塞物较被栓血管直径稍大或与动脉瘤腔大小相适；肿瘤栓塞时，则用尽量小的栓塞物质达到栓塞肿瘤及其周围正常组织的目的。透视下将栓塞物经导管送入被栓塞的部位，经注射对比剂证实位置正确，方可释放栓塞物。

4．与TAI配合 TAE常与TAI配合治疗恶性肿瘤，常称为化疗性栓塞术（chemoembolization）主要是指用含化疗药物的微球栓塞肿瘤血管，达到局部化疗和肿瘤缺血坏死的二重作用。而且在化疗药物的作用下，肿瘤对缺血、缺氧更加敏感，二者的协同作用可明显增加疗效。化疗药物缓慢释放有助于保持肿瘤区的有效药物浓度，而外周血药浓度则降低，副作用减少。目前化疗性栓塞的概念已泛化，包括所有栓塞物与化疗灌注同时应用或先后注入和碘油化疗乳剂注入等治疗方法。

四、临床应用

动脉内药物灌注术，使药物能高浓度进入病变区，从而提高对局灶性病变的治疗效果，减少药物的毒副作用。目前临床上常用于治疗恶性实体瘤，动脉痉挛、狭窄或闭塞引起的缺血性病变，动脉内血栓形成的溶栓等。亦可用于治疗难治性局灶性炎症，如化脓性骨髓炎、急性坏死性胰腺炎，消化道出血等。现主要介绍其在恶性实体瘤、血栓病和缺血性病变中的应用。

（一）TAI的临床应用

1．恶性肿瘤的治疗 TAI在恶性实体瘤的治疗中应用广泛，头颈部、胸部、腹部、盆腔和四肢等各部位的恶性肿瘤均可行TAI治疗。包括姑息性治疗、术前局部化疗、术后预防性和复发灶的局部化疗。

2．动脉血栓的溶栓药物灌注治疗 动脉内血栓形成多继发于动脉粥样硬化，血管炎症性疾病如血管闭塞性脉管炎、结节性大动脉炎和系统性红斑狼疮等，以及血管的创伤如介入血管插管术后、血管外科术后。血栓脱落可来源于静脉或心房。血栓形成和栓子脱落是引起血管闭塞及其供养组织、器官缺血的重要原因，并可导致严重的后果。急性动脉血栓形成可引起心肌梗死、脑梗死、肢体坏死、肺梗死、肠坏死等，严重者可致死或致残。若转变为慢性血栓则表现为供血区的缺血性疼痛、肢体干性坏疽、间歇性跛行等。传统的治疗方法为内科全身抗凝和溶栓药物治疗，外科手术切除血栓或人工、自体血管搭桥术等。介入放射学提供了新的治疗方法，如经皮导管抽吸切除血栓、动脉内溶栓药物灌注术等。在治疗过程中动脉内局部血栓溶解治疗与血栓清除术和球囊血管成形术结合可加速血栓清除和血管再通的过程。经动脉局部血栓溶解术也需结合全身抗凝治疗，亦可作为手术处理血栓的后续治疗。急性动脉血栓根据病史与临床表现一般能作出诊断。由于多为急诊病例，应及时行血管造影以明确诊断和处理。

3．缺血性病变的灌注治疗 缺血性病变是指由于动脉痉挛、狭窄、慢性闭塞而使受累器官处于低血流状态，结果造成器官的萎缩、功能障碍甚至坏死。由蛛网膜下腔出血所致的脑血管痉挛，可造成脑缺血梗死，临床主要表现为癫痫、短暂的肢体瘫痪、精神异常和意识障碍，严重者可因颅内压增高导致脑疝而死亡。急性肠系膜缺血主要表现为突然出现的剧烈腹绞痛，伴频繁呕吐，严重者呕吐物为血水样，可出现腹泻伴血便，如有肠壁坏死穿孔，患者很快出现休克。由周围血管痉挛性疾病引起的肢体缺血，可导致皮肤苍白或紫绀、感觉异常、疼痛和间歇性跛行，晚期可引起皮肤溃疡或坏疽。缺血性病变的治疗为临床处理的难题，如脑血管痉挛虽用增大灌注压、扩容、降颅压和钙离子拮抗等方法治疗有一定疗效，但死亡率和致残率仍居高不下。TAI的应用为缺血性病变的治疗开辟了新的途径。TAI主要应用血管扩张剂经动脉内灌注，适于治疗的病变主要有脑缺血、肠缺血和肢体缺血等。治疗的关键是早期诊断、早期治疗和配合血管成形术及手术疗法。

（二）TAE的临床应用

1．异常血流动力学的纠正或恢复 通过局部血管栓塞可对局部血流动力学造成影响，利用此机理可对下列病变进行治疗。

（1）动静脉畸形（AVM） 包括脑、脊髓、颌面部、肾、肺、肝、盆腔、四肢等部位的AVM，通过栓塞术可使异常血管床闭塞，起到根治性、术前辅助性治疗或姑息性治疗的目的。

（2）动静脉瘘 多由外伤、肿瘤、手术引起或为先天性（AVM的一种表现），可发生在全身各部位，最常见的有颈内动脉海绵窦瘘、肝癌并肝动脉—门静脉瘘等，通常通过栓塞瘘的动脉端可达根治的目的。

（3）静脉曲张 主要有食管胃底静脉曲张和精索静脉曲张。

（4）填塞异常血管腔 利用栓子填入动脉瘤内并促使其血栓形成而使动脉瘤闭塞，主要是囊状动脉瘤，特别是发生在脑基底动脉环者。

2．止血 特别是动脉性出血，如外伤性盆腔和内脏出血、泌尿系统出血、消化道出血、严重鼻衄和颌面部出血、大咳血、手术后所发生的内出血等。

静脉性出血，主要为保守治疗无效的食管胃底静脉曲张出血，可通过经皮肝穿门脉插管进入曲张的胃冠状静脉栓塞止血。

3．血流重分布 对正常的动脉血供进行栓塞，使之血供由其它动脉供给，而达到某种治疗目的。栓塞的前提是不造成被栓血管供养器官的缺血坏死。在进行栓塞或化疗药物动脉内灌注过程中，某些非靶血管难以避开，可能造成不必要的副作用和并发症，如胃、十二指肠动脉为非靶血管时，可先用钢圈将胃十二指肠动脉主干栓塞，然后再行下一步治疗。靶器官由二重动脉供血，如盆腔，需行长期动脉内化疗药物灌注治疗时，可栓塞一侧动脉主干，而对侧用作插管灌注，使药物较均匀分布于靶器官。

4．肿瘤的治疗 原则上富血管性实体瘤有明确的供血动脉并可插管到位者，均可通过栓塞其供血动脉，使肿瘤缺血坏死，达到缩小肿瘤体积，减轻或消除由其引起的症状，改善患者生存质量和延长生存期的目的。理论上肿瘤栓塞后的坏死物质可刺激机体对肿瘤的免疫力的提高，增强抗肿瘤能力。除上述姑息性治疗目的外，作为术前辅助性栓塞治疗，其益处为缩小肿瘤体积，使部分不能一期手术切除的大肿瘤可二期切除；栓塞后肿瘤血供减少，使手术中出血减少，手术野清楚，可缩短手术时间，提高肿瘤切除率。某些肿瘤可通过栓塞得以根治。

适于栓塞治疗的恶性肿瘤主要有：肝癌、富血性肝转移瘤、肾癌、肾上腺癌、盆腔各种富血性恶性肿瘤、颌面部恶性肿瘤、四肢、脊柱及盆腔恶性骨肿瘤等。对恶性肿瘤的栓塞常与化疗药物的局部灌注合并进行，特别是使用碘油化疗乳剂，称之为化疗性栓塞（chemoembolization）（图10-4）。

图10-4

图10-4 肝细胞癌

a、b术前CT：见S8段一直径约4×4cm动脉期增强（a）、门脉期呈负显影（b）病变；c为栓塞后一个月CT：见碘油密集积聚在病灶内；d为栓塞后1年CT：见病灶缩小，碘油仍密集积聚在病灶内。

适于栓塞治疗的有良性肿瘤：脑膜瘤、鼻咽血管纤维瘤、颈动脉球瘤、肾巨大血管平滑肌脂肪瘤、骨盆巨大骨巨细胞瘤、椎体动脉瘤样骨囊肿和血管瘤、症状性子宫肌瘤、肝海绵状血管瘤等。部分患者可获得根治性治疗，亦可作为术前辅助性栓塞治疗。（图10-5）

图10-5

图10-5 子宫肌瘤栓塞前后的变化

栓塞前子宫肌瘤位于子宫前壁（a，箭头）；栓塞后子宫肌瘤明显缩小，仍可见沉积碘油（b）

5．内科性器官切除 对器官的栓塞治疗主要目的为消除或抑制其亢进的功能、缩小瘤体使之彻底消除。适于栓塞治疗的主要有：脾功能亢进和巨脾（图10-6）。肾病引起的顽固性高血压和大量蛋白尿，在肾透析和肾移植的支持下可行栓塞术，使相关的症状和体征改善或消失。异位妊娠可通过动脉栓塞术并氨甲喋呤灌注而中止。

图10-6

图10-6 脾栓塞

栓塞前CT平扫（a、b）显示肝硬化伴门静脉高压及脾增大；脾栓塞后增强图像（c、d），脾已部分切除

（三）TAI与TAE的反应及并发症

TAI除药物作用外无其他特殊反应，而TAE既是介入治疗的一个重要手段，又是一个创伤过程。任何组织、器官的栓塞都或多或少会引起患者的生理反应和病理变化。主要反应及并发症如下。

1．栓塞反应

栓塞反应是指靶器官栓塞后出现的、预料中的症状和体征，多为自然过程，对症处理后可康复。其表现及程度与使用栓塞剂的种类、栓塞水平和程度，不同靶器官有关，轻者可无明显症状和体征，重者可出现下列反应，称之为栓塞后综合征。

（1）疼痛：栓塞后靶器官缺血，造成器官损伤，释放致痛物质或局部肿胀刺激包膜引起。与栓塞程度和栓塞水平有关，栓塞程度越大，越接近毛细血管水平，疼痛越重。无水乙醇等本身亦造成严重疼痛。疼痛可持续1~10天，并逐渐缓解，但疼痛剧烈者需用镇痛剂。疼痛较严重且持续时间较长者，应注意排除发生并发症的可能。

（2）发热：好发于实质脏器栓塞后和使用明胶海绵较多者，可能与坏死组织释放的致热物质和坏死组织、明胶等的吸收热有关。体温常在38℃左右。脾栓塞时体温可高达39.5℃左右。一般坏死组织越多，体温越高，持续时间亦越长。此种反应性发热患者的精神状态常较好，除难以忍受的高热外，可不予以积极处理，以利于坏死组织的吸收。应注意排除合并感染引起的发热。

（3）消化道反应：主要有恶心、呕吐、食欲下降和腹胀等。多发生于腹部脏器的栓塞治疗后，常持续1天~3天，并逐渐好转，仅严重者需对症处理。

2．并发症

栓塞术引起的并发症是指术后出现的不期望发生的症状和体征。轻型者可通过适当的治疗好转，严重者可致残或致死，应引起重视，尽量避免其发生。

（1）过度栓塞引起的并发症：过度栓塞是指栓塞程度和范围过大，尤其是在使用液态栓塞剂和过量使用颗粒或微小栓塞剂时。其后果是造成大范围组织坏死，引起相应的肝功能衰竭，胃肠、胆管穿孔，胆汁湖，皮肤坏死，脾液化等。所以术中掌握栓塞程度是十分重要的。

（2）误栓：是指非靶血管或器官的意外栓塞。其后果与被误栓器官的重要性和误栓程度有关。提高操作技术水平和在有经验的医生指导下进行栓塞可减少或避免其发生。通常有以下二种误栓：

① 返流性误栓 指栓塞剂由靶动脉返流出来，由血流冲走，而栓塞其它动脉。常发生于靶动脉前端已被阻塞，而再注入栓塞剂，或注入栓塞剂时用力过大或过猛。颈外动脉的返流性误栓可使栓子进入颈内动脉分支，常造成脑梗塞，腹部血管的返流性误栓可进入肠系膜上动脉分支，可造成肠坏死。

② 顺流性误栓 当靶动脉大部分已被栓塞，原潜在的侧支通道即开放，追加栓塞剂时，由于注射压力较大，或导管嵌入靶动脉可使栓塞剂顺行经开放的侧支进入前端的非靶动脉，如颅内外有潜在的侧支，过度的颈外动脉栓塞可造成脑梗死。另一种顺行性误栓的原因是较小的栓子，通过业已存在的动静脉瘘，进入体静脉造成肺梗塞。个别情况下导管内有血栓形成或气泡，在一次注射时将其推出亦可造成顺行性误栓。

（3）感染：可发生于所用器材和栓塞剂污染及手术场所消毒不严的情况下，栓塞后大量组织坏死时亦可为感染埋下伏笔。感染常发生在实质性器官，如肝和脾。