第三章 血管外科基本问题
第一节 血管传统手术与介入常用的耗材
一、血管补片
在血管的修复手术中，为弥补自体材料的不足常使用人工材料补片。血管补片是用来修补由于血管损伤、血管狭窄等原因造成的血管缺损，血管补片一般都要求易于缝合、止血等特点，一般用于主动脉、颈动脉、股动脉等大血管。制作血管补片的材料和人工血管的材料相同，有聚酯纤维涤纶、聚四氟乙烯（PTFE）等合成材料，有时也用到牛心包等生物材料。
是由针织型（knitted）或编织型（woven）涤纶材料制成，外涂高纯度交联牛胶原。自1953年Voorhees首次使用涤纶人工血管进行腹主动脉置换术以来，涤纶人工血管和补片逐渐广泛用于主动脉、内脏动脉和周围动脉的动脉瘤性疾病的人工血管置换术以及补片成形术中。其物理性质稳定，机械强度高，生物相容性好，可用于大口径血管的补片成形术。
补片（GORE-TEX，W.L.Gore&Associates，Inc.）是由ePTFE制成的膜状产品，一次性使用，经蒸汽灭菌。ePTFE是新型的高分子材料，有良好的生物相容性和顺应性，其均匀的微孔结构有利于细胞的生长和内皮化。Vascular血管补片（AESCULAP AG）由聚氨基甲酸乙酯制成，非编织型。环氧乙烷灭菌，产品一次性使用。该产品用于对颈动脉、股动脉或静脉血管重建。
经戊二醛处理后的组织工程牛心包组织，是一种致密纤维结缔组织，主要成分是胶原。性质稳定，安全毒性；抗原性小，生物相容性好，不会发生排斥反应；又兼有良好的柔韧性和弹性，操作方便手感好；组织致密，无渗血等。广泛应用于心脏和血管外科手术修复。
二、人工血管
人们对人工血管的研制进行了长时间探索，自18世纪末，各种材料包括羽毛茎、玻璃、金属以及象牙等均被尝试用作血管移植，但无一成功。1952年，Voorhees和Blackmore采用维纶材料（Vinyon“N”）研制人工血管获得成功，次年应用于临床，并创立了人工血管网孔理论，成为人工血管制备的理论基础。使用化学原料合成的人工血管，原料来源充足、易于消毒灭菌、无特殊存储条件限制，能够大批量生产，而且物理特性易于调整，临床应用不受长度、口径大小限制，是常用的血管代用品。以下是常用的几种人工血管（图3-1-1）。
崔之义等与上海工业公司等单位协作，采用我国传统特产蚕丝为原料，研制了真丝人造血管，在动物实验成功的基础上，于1957年开始应用于临床。真丝人工血管的优点：原料蚕丝的物理、化学性能稳定，纤维强力耐久，且廉价易得；由经纬机织成，网孔较理想，移植前不需要预凝，移植后渗血很少，内膜生长完整而且牢固，组织反应较轻，内膜生长厚度为0.3mm，宜用于较小口径的血管移植；管壁无缝，有皱褶、弹性好，可弯曲，适用于任何解剖部位。
其化学成分为聚对苯二甲酸酯（polyethyleneterephthalate，PET），商品名Dacron，美国DuPont公司研制产品，是目前已商品化的人工血管之一，通过编织方式制成的具有良好机械性能的高分子材料，适合于主动脉等大口径的动脉的替代。随着编织技术和设备的进步，除了直形血管外，还可以编织成分叉的人工血管或者带4分支的人工血管。
其化学成分为PTFE，于1937年由DuPont以Teflon注册成专利产品，在医学上应用始于20世纪60年代早期，作为心脏瓣膜材料。在1969年美国Gore公司首次研制成ePTFE人工血管（商品名GORE-TEX），并在临床上推广应用。ePTFE人工血管有较好的生物稳定性，不会在体内退化降解；生物相容性较好，与周围组织反应较轻；其表面带负电荷，可以最低限度地阻止血小板的黏附；不需要预凝；网孔较小（＜30μm）但数量多，较快形成较薄的假内膜，较其他血管具有更大的抗栓性。按照标准壁、薄壁、带环、不带环、带可拆卸环、带内支撑环、分叉、非分叉、延展和非延展性划分不同规格型号。环的材料为氟化乙烯丙烯（FEP）。蒸汽灭菌，一次性使用。可用于血管旁路、置换、透析通路等手术。
组织工程血管（tissue engineering blood vessel，TEBV）是指应用正常血管壁的细胞和细胞外基质成分，体外制备有生物学功能的血管移植物。理想的组织工程学血管移植物，应具有高度的组织相容性、可塑性、可生长性、无血栓形成、不易感染等优势，而且移植后无免疫排斥反应，维持管腔的长期通畅，从而提高血管重建的长期疗效。
人工血管表面改性：由于一般合成高分子材料的生物相容性不佳，因而在人工血管管壁作预处理，以提高血液相容性是研究的热点。目前的研究集中在物理改性、化学改性和内皮细胞种植（生物学改性）。碳涂层血管、蛋白或明胶涂层血管以及肝素涂层血管目前已用于临床。人工血管几何结构改良：移植物闭塞的原因，除去手术技术因素和原发疾病的进展之外，最重要的是移植物内膜增生导致的狭窄闭塞，这种狭窄可以发生在移植物任何部位，对于人工血管来说，主要出现在吻合口处，特别是下端吻合口。预防远侧吻合口狭窄的技术改进在探索中发展，其中最重要的是静脉袖技术。Miller等于1984年将此技术加以改进，提出了自体静脉袖（Miller cuff）的概念，研究证实应用静脉袖这一技术确使股腘动脉旁路的通畅率得以提高。新型的工程学袖状接头人工血管（Distaflo，Bard）用于股-腘动脉旁路效果良好，可以作为大隐静脉的替代品。
三、血管缝线
血管缝线经过半个多世纪的演变，目前越来越规范。以往用过的丝线、尼龙线、涤纶线、锦纶线或涤纶复合线，现在基本已经淘汰，不再使用了。目前常规使用的血管缝线，根据其材料基本分为两种，即聚丙烯缝线和ePTFE缝线。根据其直径，由粗到细从2-0至11-0。目前血管外科经常使用的缝线规格，基本从3-0到8-0，而2-0的缝线平常作为结扎线来使用，9-0至11-0的缝线，一般用于指（趾）血管吻合。在具体选用缝线时，不仅需要根据缝合血管的直径和血管壁的厚度来选择缝线的直径，而且需要选择合适的针，因为每一种规格的缝线，均配置不同规格的缝针，因此会有大针或小针，或者1／2弧度或3／8弧度针之分。所以在手术之前，需要根据手术目标血管，准备好所有可能用到的缝线。
四、取栓导管
取栓导管根据其用途分为动脉取栓导管和静脉取栓导管，由于目前血管外科做静脉取栓手术越来越少，所以静脉取栓导管基本已经淘汰。动脉取栓导管根据其设计，分为单腔取栓导管和双腔取栓导管（图3-1-2、图3-1-3）。目前随着DSA复合手术室或称杂交手术室的普遍使用，双腔取栓导管也得到了更为普遍的应用。根据其规格从粗到细，分为7F、6F、5F、4F、3F（图3-1-4）。一般4F只能通过0.018in的导丝，5F以上才能通过0.035in的导丝，所以具体使用时，应当根据血管的口径，选用合适的导管和导丝。
五、颈动脉转流管
颈动脉转流管的使用一直是血管外科医师争论不休的话题，直至目前是否常规使用，还是有选择地应用，或者完全不用，也没有定论。颈动脉转流管也经历了不断改进。早期使用的Javid转流管由于材料偏硬，需要特殊的血管夹来予以固定，所以其插入和固定有一定困难，而且在插入和固定的过程中有造成颈动脉内膜撕裂和发生脑栓塞的危险，因此大多数外科医师不太愿意使用。目前常用的带阻断球囊的颈动脉转流管称为Pruitt-Inahara转流管，一般简称为Pruitt转流管，由于其硅胶材质，质地柔软，对血管壁损伤轻微，所以得到了较为普遍的应用（图3-1-5）。
六、介入常用导管
导管是由聚乙烯、聚亚安酯、尼龙、聚四氟乙烯或这些材料的混合物制成的主体以及内部的金属丝编织层显影标志及各种特殊涂层组成。外径单位French（3F=1mm）。聚乙烯导管摩擦系数低，扭控性好并且有较好的形状记忆力。聚亚安酯导管比较软而易弯，但是有较高的摩擦系数。尼龙导管比较硬能耐受高流速，通常用于主动脉造影。聚四氟乙烯是最硬的材料，主要用于制造鞘管和扩张器。很多导管有内部的金属丝编织层以提供更强大的扭矩。其他的特性有亲水聚合物涂层以减少阻力改善通过性能。依据导管的长度和直径及头端形状进行分类。
造影导管可以被分为两种基本类型：选择性和非选择性。
通常被设计为多侧孔，能在不损伤血管壁的情况下提供高流量和高弥散度的对比剂，如猪尾导管、网球拍导管、导管，用于大血管造影，如主动脉或腔静脉。常用的直径为4F或5F。标记猪尾导管用不透X线标记带按1cm为间隔标记了20cm长度，用来测量血管腔大小（图3-1-6）。
基于目标血管的结构特点设计成各种形状。选择性造影导管多数不带侧孔，其最高流量可达7～8ml／s。配合导丝使用时，导丝进入导管的位置不同导管的头端形状可改变成更多的形状，这种特点可使导管能在复杂的路径中选择性前进。根据导管前端形状又可分为简单弯曲的选择性导管如多用途导管；复杂弯曲的选择导管如Simmons导管、Cobra导管、renal curve导管等。常用于主动脉弓上几支动脉的导管有HeadhunterⅠ、Ⅱ、Ⅲ型等三种导管和SimmonⅠ、Ⅱ、Ⅲ型等三种导管；用于肾动、静脉的SimmonⅠ、Ⅱ、Ⅲ型导管；用于髂动、静脉的CobraⅠ、Ⅱ、Ⅲ型导管和SHK型导管（图3-1-7）。
是头端具有特殊形状以协助进入特定血管的一种特殊导管。其壁薄而腔大，便于其他器械在其腔内的通过，外径可达到7～9F。其支撑力也较强，头端可视，便于定位。因其头端可设计成不同形状而用于不同的血管部位，如头颈动脉、肾动脉、髂动脉以及多用途型。指引导管使用French标记外径尺寸，使用英寸标记内腔直径。指引导管到达靶血管位置后可以提供一通道，抵抗扭曲力，保护各种治疗器械的通过，其性能和长鞘有相似之处（图3-1-8）。
支撑导管是近年来由COOK公司和EV-3（柯惠医疗，现Medtronic）首先推出的具备强力推送力的特殊导管，其不仅推送力强，而且导管前段有刻度，可以非常明确闭塞段的长度。在处理完全闭塞的病变时，显示其独特的应用前景和价值。但目前也有人认为，这种导管由于其头端太硬，容易在操作过程中穿透血管壁而发生意外，因此一般多推荐应用于股腘动脉段，而在处理主髂动脉时，建议慎重并谨慎使用这种推送力强大的导管，除非有腔内超声引导并明确导管在血管腔内（图3-1-9）。
上述支撑导管已经可以认为是特殊类型的导管。但近年来一些特殊类型的导管仍然在不断推出，有的导管得到了广泛的应用，而有些导管则好像昙花一现。相信随着腔内血管技术的不断进步，一定会有更多类型的导管不断推出。
溶栓导管是在导管的前段采用激光打孔，溶栓有效长度从10cm一直可以到50cm，由于溶栓药物从侧孔推出，可以和血栓有效接触，因此其溶栓效果实现了又好又快。所以这种导管一经推出，便得到了迅速推广。目前CDT在血栓性疾病的治疗中，已经得到广泛认可，并且一些临床指南也将其列入推荐（图3-1-10）。
以Outback和Pioneer为代表。一经推出，即迅速得到推广。但由于其在内膜下走行路程过长，重返真腔时又需要一定的经验和技术，另外价格昂贵也影响其进一步广泛使用，最重要的是，目前逆穿技术和材料得到了广泛推广和认可，其风险小，技术要求相对不高，价格相对低廉，关键是可以减少和缩短在内膜下走行的距离和长度，所以逐渐取代了重返真腔导管，至少是减少了这种导管使用（图3-1-11）。
以Frontrunner为代表，其与Outback导管均为Cordis公司推出。目前由于支撑导管的出现，这种导管一直未在我国得到推广和使用（图3-1-12）。
Straub医疗公司推出的ROTAREXH和ASPIREX，以及柯惠医疗（现Medtronic）推出的SILVERHAWK，目前均在临床进行推广，其市场应用前景决定于使用方便、技术要求不高、疗效好和价格不太昂贵。但目前并没有得到更广泛的认可。随着溶栓导管和药物涂层球囊的推广和使用，其市场前景不够乐观（图3-1-13）。
七、介入常用导丝
导丝是血管腔内治疗的起始材料，是预置于血管内保证导管、球囊、支架等器材在腔内顺利到达目标位置的关键。操控导丝也是血管腔内治疗的关键技术。导丝的基本结构影响其操纵特性：包括长度、硬度、直径、末端结构、外涂层和显影标记等（图3-1-14）。这些基本特性影响到其扭控力、支撑力、通过能力和交换能力。
导丝的直径从0.014in到0.038in不等，我们常根据目标血管的直径不同选择不同直径的导丝。外周血管腔内治疗最常用的是0.035in导丝（简称.35导丝），它基本能够兼容常见的导管球囊和支架等治疗器材，支撑力强，通过能力好，相对更经济易得。然而随着技术的进步，治疗水平的提高和大量新器材的产生，0.018in导丝甚至0.014in导丝也越来越广泛应用。有时候变换使用不同直径的导丝可以产生意想不到的效果。应注意的是导丝直径应该与所选的治疗器材如导管球囊和支架直径相适应，这样在操控过程中能为导管提供更好的支撑力，确保治疗器械的稳定性并减少导丝和其他器械的间隙防止漏血。
导丝的长度根据其目的不同而变化。150cm或180cm导丝是最常用的起始导丝，它可配合多数常用导管，满足多数血管造影。国内常用的起始导丝有多种，Hydrophilic、Bentson均是不错的选择。交换导丝具有更大长度，可自200cm至300cm不等，它们用在治疗通路建立后的维持支撑，可用于交换进入其他治疗器械如球囊支架等。所以，将导丝比作“腔内治疗的生命线”最恰当不过，有时对于复杂病变，术者常采用导丝牵张技术来维持治疗通路或生命线。因为导丝多在手术的开始选择，所以术前应充分预计病变的位置和所需的治疗器械，以便提前选择合适长度的导丝。导丝过长操作冗繁，过短则难以安全完成交换动作。
导丝的硬度差异很大，取决于其钢质内芯。总的来讲选择性操作多使用柔软的导丝，以利于进入血管的侧支。而通过性操作以软导丝为主可选稍硬的导丝以增加支撑力。而硬导丝支撑力强多用于交换器械，提供足够的稳定性。我们常用的导丝硬度：柔软（Hydrophilic、Bentson、Standard J）、硬（Stiff Hydrophilic、Wholey）、超硬（Amplatz、Lunderquist）（图3-1-15～图3-1-18）。
导丝既有直形也有J形末端的，柔软末端的长度从3cm至20cm不等。J形末端的导丝是常用的起始导丝，是最先配合导管在血管内建立的通路，因为其弯曲末端导致血管损伤及内膜下夹层的风险最低。其弯曲的末端配合导管更具选择性，可选择进入成角度的侧支以及通过扭曲的血管。根据所选择血管的解剖特点，可以利用手头的器械将导丝的头端塑形成所需要的角度，有时可起到意想不到的效果。导丝的摩擦力和其表面涂层有一定关系。导丝表面的多聚物亲水涂层（四氟乙烯或硅树脂）可以减少摩擦力和血栓形成。操作过程中亲水涂层需经常擦拭湿润以维持其良好的顺滑性能。
八、血管鞘
血管鞘根据长度分为长鞘和短鞘，而对于长鞘，也根据其功能分为直鞘和弯鞘（图3-1-19、图3-1-20）。非常令人兴奋的是，近年来国内企业在血管鞘的研发领域有了突破，代表产品是Fustar可调弯鞘。特殊类型的血管鞘有时也称为指引导管，其他特殊类型常用的有翻山鞘、RDC鞘（肾动脉用）和颈动脉鞘。
随着血管疾病腔内治疗材料的不断进步，目前的血管鞘已经发展成为一种相对特殊的材料。其直径从3F到20F，长度最长可以到90cm。当然TEVAR支架输送系统所使用的24F的输送鞘，并不属于独立的血管鞘系统。腔内治疗技术成功的关键要素，首先必须选择好合适长度、弯度和内径的血管鞘，当然血管鞘的支撑性也是术者考虑的重要指标。目前在不降低血管鞘支撑性和内径的前提下，如何降低血管鞘的外径，仍然是各材料研发机构和材料生产商研发的重点；对于直径较大的血管鞘，如何防止或减少操作过程中的漏血，仍然是需要大多数厂家所必须予以关注的问题。
随着腔内治疗技术的提高，由于穿刺部位远离靶血管和病变区域，目前已经很少选择一个血管鞘来完成手术，通常的方法是先选择一个穿刺用的血管鞘来完成穿刺，待导管和导丝到达病变或靶血管区，再交换治疗用的导管鞘来完成手术。有时也先用短鞘治疗离穿刺部位比较近的病变，如何再换长鞘来治疗远处的病变。
九、球囊扩张导管
球囊扩张导管为双腔导管，一腔与球囊相通，另一腔容导丝通过。球囊在一定压力范围内能保持外形和直径恒定，加压后不会过度扩张和破裂。球囊两端标有金属标记。其工作原理为球囊扩张时产生的对血管壁的环向应力，Laplace定律描述为：环向应力=压力×直径。导管的外径自4F至9F不等，球囊直径自2mm至25mm不等，球囊导管的长度从40cm至150cm（Savvy long，强生）不等，其工作压力因材料和制作工艺不同而各不相同。球囊扩张导管是实现PTA的基本工具，在支架释放前、中（球囊扩张支架）、后仍然需要球囊扩张导管来完成。
球囊扩张导管的推送性、通过性、顺应性和回缩性，是反映其工作能力的重要指标。目前的球囊导管均会标明其工作压和爆破压，在具体使用时，一定要关注球囊导管的这些指标，因为球囊的顺应性不同，其材质和通过性，以及工作压均会不同，使用者往往不会关注其是顺应性、半顺应性，还是非顺应性。我们一般通俗称之为低压球囊、高压球囊。根据靶血管病变性质和手术要求，选择不同的球囊导管，是手术者在术前必须完成的基本功课。
球囊扩张成形治疗多遵循由小到大进行扩张的原则来进行，以提高其治疗的安全性，特别是用于较大管径的血管（主动脉、腔静脉和髂动静脉）。如在特殊的高度狭窄部位（如颈动脉和肾动脉）需行预扩张时，也应选择直径3～4mm的球囊导管来进行扩张；支架植入后需要进行后扩张时，再选择与其正常管径相似大小的球囊导管。如进行单纯的PTA治疗时，主动脉PTA治疗的球囊大小范围为10～16mm，颈动脉为6～10mm，锁骨下动脉6～10mm，肾动脉5～7mm。髂动脉8～12mm，股动脉6～7mm，腘动脉4～5mm。上下腔静脉16～24mm，髂静脉10～12mm，股静脉8～10mm。
切割球囊（cutting ballon）是一种创新性的混搭设计，将微刀片安装在传统球囊表面，扩张球囊后对管壁产生切割和扩张。这种球囊针对严重纤维化、钙化的血管，有效克服了血管扩张后的弹性回缩和管壁不规则破裂和夹层。这种球囊用于某些特定病例如支架内再狭窄、吻合口狭窄以及严重钙化血管有意想不到的效果（图3-1-21）。
药物涂层球囊（drug coated balloon，DCB）是目前国内外公司均在大力研发和推广的新产品，这些公司有BARD、Medtronic、Biotronic等，有的公司进行了初步的临床观察，结果令人鼓舞，有的公司产品已经可以在欧洲国家使用，由于其产品上市时间较晚，目前尚缺乏远期的观察结果，另外对于长段闭塞病变的治疗结果，是否更优于支架或旁路手术，有待于进一步的临床前瞻性研究（图3-1-22）。
十、脑保护伞或栓子捕获系统
栓子捕获系统或装置由于主要用于颈动脉腔内介入治疗，所以也称为脑保护伞。尽管其早期用于CABG再狭窄的腔内治疗，目前也有人将其用于肾动脉和下肢动脉病变的腔内介入治疗。但是我们还是愿意称之为脑保护伞。Medtronic（Invotec）公司推出的MOMA系统也是防止栓子进入脑血管远侧的装置，我们一般称之为近端动脉阻断装置或球囊阻断装置，而不称之为脑保护伞（图3-1-23）。美国FDA批准了若干种脑保护伞应用于临床，但是一般认为术中颈动脉斑块或血栓脱落的风险并没有想象中的高，而欧洲血管外科学会对于颈动脉支架植入术（carotid artery stenting，CAS）术中应用脑保护伞的推荐为C级。然而由于颈动脉手术发生脑栓塞事件属于零容忍态度，加之美国若干公司的产品推介或推广，因此脑保护伞的应用，无论在欧美国家，还是在我们国内均得到了较为广泛的推广，目前已经成为CAS手术的必备装置。
目前临床可以使用的脑保护伞有以下几种类型。应该关注的是，个别型号的脑保护伞，必须与特定的颈动脉支架配合使用，需要在手术前得到确认。根据设计和使用方法的不同，脑保护伞分为两种类型，一种是保护伞固定于导丝上，另一种是保护伞与导丝分离，在置入保护伞之前，需要先将导丝通过病变，然后保护伞再经导丝置入。前者有Angioguard、Acunet和Filterwire脑保护伞，后者有Emboshield和Spider脑保护伞（图3-1-24）。与Emboshield保护装置略有不同，Spider的植入过程是，先将0.014in的导丝通过病变，然后经导丝插入微导管，微导管到位后撤出导丝，最后经微导管植入脑保护伞，保护伞打开后位置就不宜再移动或改变了。手术结束后，需要对脑保护伞予以回收。正常情况保护伞回收并不困难，但是偶尔会有保护伞回收困难的事件发生，因此支架释放时一定要确认支架没有碰到保护伞，而回收保护伞时也一定要确认保护伞未碰到支架。MOMA系统属于球囊阻断系统，一般不称之为脑保护伞，其使用也受到一定的限制，如果患者双侧颈动脉严重狭窄，或者是一侧颈动脉闭塞，对侧严重狭窄并需要处理，这些情况均不适应MOMA系统。另外，当保护伞难以回撤或回收时，一般严禁强行回收。推荐使用特殊的导管或鞘管来完成回收。
十一、周围血管支架
外周血管支架的分类标准很多，根据支架释放方式不同可分为球囊扩张式（balloo-expandable stent）和自膨式支架（self-expanding stent）；根据支架材质可分为金属裸支架（bare metal stent，BMS）、药物涂层支架（drug coated stent）、覆膜支架（covered stent）；根据支架的结构设计可分为管状支架（slotted-tube stent）、环状支架和缠绕支架（coil stent）；根据支架微结构不同可分为闭环支架和开环支架。支架的金属骨架材料一般为不锈钢丝、钽丝和镍钛合金及钴铬合金等。
表面经抛光处理后不再添加任何涂层和覆膜材料的金属支架称为金属裸支架，其问世可非常有效处理血管夹层和急性血管闭塞，提高血管成形术的成功率和安全性。裸支架已被证实具有两方面重要价值：作为单独球囊扩张成形术失败的有效补救性措施和降低术后远期再狭窄。常用的金属裸支架包括球囊扩张式和自膨式支架，特点和类型如上述。这里仅阐述支架的治疗原理及其内在缺陷。
球囊血管成形术其局限性在于其处理偏心性、钙化或长段狭窄时其即刻成功率低、术中急性血管闭塞以及远期再狭窄率较高。术中急性血管闭塞主要由于血管弹性回缩或血管局限夹层以及继发血栓形成所致。PTA后的早期和远期狭窄通常由于血管弹性回缩、内皮损伤后内膜增殖及远期血管重塑所致。金属裸支架通过其良好的径向支撑力为血管壁提供有效的机械支撑作用，从而消除和防止血管弹性回缩和局限夹层所致的急性血管闭塞，提供更大的初始管腔内面积和更平滑的内膜面以使支架内血流趋向层流以及限制远期血管负性重构所致的再狭窄。因此，金属裸支架继球囊之后引入腔内血管成形术不仅有效减少血管成形术失败率和因弹性回缩和血流限制性夹层所致的急性血管闭塞的发生率，保证手术安全性，扩大血管成形术的适应证，还有助于维持血管的远期通畅率，降低远期再狭窄。然而金属裸支架仅仅具有机械支撑作用，缺乏内在的生物学活性，不能抑制内膜增殖，后者正是导致远期再狭窄的主要机制。与球囊成形术相比，支架作为人体异物长期留滞于机体血管腔内可长期刺激内膜致过度增殖并引起支架内血栓形成、远期再狭窄。金属裸支架的缺乏生物学活性的缺陷及其再狭窄率问题导致随后的覆膜支架、药物洗脱支架等新产品问世和设计理念的引入。
球囊扩张式支架本身无弹性，其设计是支架预装在球囊上，输送至血管病变处，球囊扩张到一定压力后依靠血管壁回缩力贴附于血管壁，对血管壁不产生持续膨胀张力。球囊扩张式支架的最大优点为释放时定位精确，尤其适用于血管开口病变，如锁骨下动脉开口、肾动脉开口病变，此外还具有释放后短缩现象不明显、径向支撑力强于外周自膨式支架等特点。但球囊扩张式支架本身缺乏弹性、受压后易出现塌陷闭塞，柔韧性欠佳，不太适合于颈动脉、股腘动脉等易受压或活动关节部位；在外周血管仅适用于走行较直、非活动关节区域的局限性短段狭窄闭塞病变（＜3cm）。外周血管经典的球囊扩张式支架以Palmaz（Cordis公司）和Strecker（Boston公司）支架为代表。
Palmaz球囊扩张支架及其衍生Genesis系列为Cordis公司生产，为开槽的不锈钢丝网管状支架，支架壁厚度极薄仅约0.15mm，采用闭环型设计。长度为15 N 50mm：直径5～7mm，可用于肾动脉和椎动脉开口部，直径8～14mm可用于髂股动脉。优点为径向支撑力强，扩张后紧贴血管壁，几乎不发生弹性回缩现象，内皮化快，不易阻塞分支开口。缺点是纵向柔顺性差，不易通过扭曲血管，释放后整体趋向直线状态，对迂曲血管有一定抗力（图3-1-25）。
Strecker球囊扩张支架由0.1mm细的单根钽坦丝编织而成的管型金属网，表面具有带负电的金属氧化层，可阻止血小板黏附，X线透视下显影清晰利于准确定位。扩张后直径6～12mm，长度40mm。优点是与Palmaz支架相比其纵向和径向柔顺性好，易通过扭曲血管，可适应血管壁的自然曲度，膨胀后短缩现象较小，无铁磁性可行磁共振检查随访。缺点是径向支撑力较Palmaz支架小，有一定的弹性回缩现象。因此，对于重度钙化、闭塞、开口病变应使用支撑力强的Palmaz支架，明显扭曲的病变应使用柔顺性佳的Strecker支架。
Jostent球囊扩张式支架（Abbott Vascular公司）具有Palmaz和Strecker支架两者优点，易于定位，径向支撑力较强，扩张后能紧贴血管壁，不易回缩及移位：纵向柔顺性好，有利于顺利送入扭曲的弓上头臂动脉和越过扭曲的腹主动脉分叉部进入对侧髂动脉，操作性强。其另一特点是，支架直径变化范围大，直径可从6mm扩张至12mm（图3-1-26）。
自膨式支架的释放机制与球囊扩张式支架不同，支架压缩于输送鞘管内并输送到血管病变处，鞘管外撤释放支架，依赖支架自身膨胀张力和血管壁的弹性限制之间取得平衡关系从而贴附血管壁。自膨式支架的优点是柔韧性较好，有利于通过扭曲血管和钙化病变，能顺应血管壁的自然曲度，不易受压变形，甚至可跨越活动关节释放。缺点为释放时有前向跳跃和短缩现象，以至精确定位释放困难。外周血管除肾动脉、椎动脉等内脏动脉外，主要使用自膨式支架，可选择范围较球囊扩张式支架较多，经典自膨式支架以Gianturco-Z形支架（Cook公司）、Wallstent（Boston Scientific公司）、Lifestent（Bard公司）、Precise和Smart支架（Cordis公司）为代表，新型自膨式支架主要以镍钛合为材料，包括Symphony支架（Boston Scientific公司）、Luminexx和Lifestent支架（Bard公司）、Zilver支架（Cook公司）、Protégé支架（EV3公司）、Maris和Complete支架（Invatec公司）、Sinus支架（Optimed公司）等。Gianturco-Z形支架采用直径0.25～0.5mm的不锈钢丝缠绕成各种长度和直径的以Z弯曲围成的圆柱形结构，输送方便。特点是支架网孔较大，不易造成血管分支开口处阻塞，径向支撑力强，无短缩现象。主要用于静脉系统病变，尤其适用于巴德-吉（基）亚利综合征中肝静脉开口处的下腔静脉病变，不易造成肝静脉和副肝静脉开口处阻塞。缺点为释放时具有向前跳跃现象，为增加稳定性和防止前向跳跃造成支架移位应常规使用三节Z形支架。由于支撑力强，可用于坚韧、纤维化、钙化或弹性回缩较强的病变。
Wallstent支架采用直径为0.075mm的不锈钢丝编织成的网管状结构，优点是具有良好的纵向柔顺，易于放在迂曲血管内，可用于跨关节放置。支架释放未超过全长的80%时仍可回收支架并调整位置后再次释放。缺点为不锈钢丝纤细，透视可视性差；径向扩张力较球囊扩张式支架偏小，对某些坚硬的纤维化或严重钙化的病变血管不易扩张，需借助球囊后扩张确保支架与血管壁贴壁；膨胀后明显短缩，有时定位困难；网眼较同类支架细小密集，有可能阻塞血管分支（图3-1-27）。
Lifestent、Smart支架等采用镍钛合金管经激光雕刻切割形成，径向撑力强，膨胀后支架短缩小且透视下可视性较不锈钢Wallstent好。除严重钙化僵硬病变和局限（1～2cm）的短病变外，一般髂股腘动脉和颈动脉应选择柔韧性较好的自膨式支架。镍钛合金自膨式支架整体柔顺性佳，与不锈钢自膨式支架相比挤压后更容易恢复形状：而且不锈钢丝支架用于股-腘动脉时可因抗疲劳性能不良致远期支架断裂发生率增高（图3-1-28、图3-1-29）。
覆膜支架为以普通金属裸支架为基础，被覆高分子膜，是金属裸支架的支撑理化特性和覆膜材料的两者性能的有效组合。用于主动脉的覆膜支架常称为支架型人工血管。覆盖的高分子膜性材料以生物非降解性聚合物为主，主要有ePTFE、dacron、聚酯（polyest，PE）、聚氨基甲酸乙酯（polyurethane，PU）和真丝等。目标血管的直径对选择不同特性的覆膜材料有不同要求：对于小直径的血管，抗血栓形成尤为重要；大口径的血管（≥10mm）则机械耐久性是主要问题。相对dacron而言，ePTFE不易致血栓形成，因而被用于直径≤10mm的血管覆膜或移植血管材料；涤纶的致炎性反应和致纤维增生反应较ePTFE明显，因而用于大口径的主、髂动脉具有更好耐受性。覆膜支架或支架型人工血管已广泛用动脉扩张性疾病的腔内修复治疗，如主动脉瘤、主动脉夹层和外周动脉瘤、血管损伤、假性动脉瘤和动静脉瘘以等。由于内膜可通过裸支架的网眼增殖导致支架内再狭窄缺陷，覆膜支架亦被用于外周动脉闭塞性疾病，借助覆膜材料的物理屏障作用以抑制内膜在支架腔内的增殖。覆膜支架外壁光滑较金属裸支架容易移位，为防止移位支架两端增设倒钩；覆膜支架或支架型血管长度一般需超出病变长度2cm以上，两端分别超出病变两端1cm以上，原则上宁长勿短；支架直径须大于病变两端血管直径15%～20%，使支架与血管壁严密贴合。与金属裸支架相比，覆膜支输送鞘外径明显增粗，用于外周动脉通常为8～12F，用于主动脉则为16～24F。主动脉的支架型人工血管一般采用自膨式释放方式，包括管状、分叉状和主单髂型，一般采用覆膜材料全程支架内支撑方式。支架型人工血管主要有进口的Talent（Medtronic）和Zenith（Cook）（图3-1-30、图3-1-31），国产有Ancura（深圳先健）和Aegis（上海微创）。Talent由镍钛合金自膨式支架内外覆盖涤纶组成，而Zenith则以Gianturco Z型支架内衬ePTFE膜构成；两者近端均有裸支架，可跨越锁骨下动脉和肾动脉开口释放而不影响分支血流。
外周血管覆膜支架的释放方式类同于普通金属裸支架，分为球囊扩张式和自膨式两种，以自膨式常见。Wallgraft覆膜支架（Boston Scientific），基于Wallstent支架平台上覆以dacron，为最常用的覆膜支架之一，其保留了Wallstent的良好径向支撑力，具有良好的贴壁性能（图3-1-32）。其输送与释放技术与Wallstent基本一致，输送鞘管较粗，为9～12F、柔韧性较差。可供选择直径为6～14mm，长度为20～90mm。Hemobahn／Viabahn（Gore公司）覆膜支架亦采用自膨式镍钛合金支架平台，ePTFE内衬于支架内表面，输送鞘管10F（图3-1-33）。Fluency（Bard公司）采用自膨式镍钛合金Lumunexx支架平台，直径6～10mm，长度60～80mm，金属骨架上内外两面覆盖双层超薄ePTFE膜，输送鞘外径仅9F，内层ePTFE膜覆以碳涂层，可阻止血小板黏附，提高远期通畅率（图3-1-34）。Jostent覆膜支架（Jomed公司）以球囊扩张式Jostent支架为平台，外覆ePTFE膜，可经7～8F鞘输送，扩张后直径介于4～12mm，常被用于冠状动脉、肾动脉、椎动脉等深部小口径血管。
覆膜支架存在问题：整体输送鞘管外径较粗且僵硬缺乏柔顺性，于扭曲血管内输送或释放常有困难，用于大动脉往往需要动脉切开，不能经皮穿刺，局部血管并发症较一般支架手术增多；覆膜材料的皱缩、塌陷和破损造成覆膜的薄弱或破损区形成支架内膜增殖再狭窄或内瘘；用于外周中小口径血管时早期血栓形成几率增高，而覆膜材料阻碍支架腔内的内皮化进程导致晚期血栓形成：于外周动脉闭塞性疾病覆膜支架两端狭窄仍难以避免。
内皮损伤介导的血管内膜过度增殖是再狭窄的最重要环节。再狭窄包括3个主要机制：血管壁局部损伤触发过度的细胞增殖和细胞外基质合成（内膜增殖）：球囊撤压后即刻出现急性弹性回缩：晚期血管重塑或重构导致血管内径整体缩小。金属内支架的出现已有效解决后两者机制所致的再狭窄。药物洗脱支架的出现既可有效防止球囊成形术后早期血管弹性回缩和远期负性重构所致的再狭窄，又可明显降低内膜增殖所致的再狭窄。药物洗脱支架植入血管内病变部位后，包被于金属支架表面的聚合物载体所携带的抗平滑肌细胞增殖药物，自聚合物涂层中以洗脱方式有控制地释放于局部血管壁病变组织而发挥生物学效应（图3-1-35）。药物洗脱支架包括三个部分：金属支架平台、聚合物载体和抗增殖药物。抗增殖药物主要包括雷帕霉素和紫杉醇两大类。雷帕霉素（rapamycin）亦称西罗莫司（sirolimus），是天然大环内酯类抗生素，扩散入细胞后与FK506蛋白结合，使血管平滑肌细胞内E2F的释放和转录停止、DNA和核糖体转录蛋白的合成减少，从而抑制平滑肌细胞的增殖：紫杉醇（paclitaxel）为抗癌药物，为促进微管二聚体的结合，阻止微管有丝分裂的进行。其他药物还有依维莫司（everolimus）和佐他莫司（zotorolimus）。
十二、腔静脉滤器
腔静脉滤器为预防腔静脉系统栓子继续脱落引起肺动脉栓塞而设计的一种装置，有永久性、可回收、可转换和临时滤器等多种类型。滤器类型的选择应根据腔静脉的形态、管径、血栓发生部位和血栓发生的病程以及患者的年龄等因素综合而定。滤器的放置以下腔静脉为例，一般多置放在最下肾静脉开口以下，如肾静脉水平或其下3～4cm下腔静脉内存在血栓，滤器可考虑置放在肾静脉水平之上。如在上腔静脉、滤器应置放在头臂静脉汇合于上腔静脉至上腔静脉汇入右心房入口之间的这一小段范围之内。滤器一般经一侧股静脉或颈静脉置入，如双髂、股静脉均有血栓或闭塞存在时，可选择肘静脉或其他入路。只要条件允许尽量选择非永久性滤器：如血栓形成时间短（1～2周），估计溶栓效果良好且患者年龄较轻者，应选用临时性或可回收滤器。如下肢深静脉血栓范围广泛，血栓形成时间较长，不易在短期内溶掉血栓以及高龄或预期寿命短患者的情况下，可考虑置入可转换性滤器或永久性滤器。另外，在选择滤器时，一定要参考血管造影后测量的腔静脉管径的大小。目前常用的滤器多适于腔静脉管径≤28mm的情况下，对于直径超过28mm的腔静脉，目前国内可供选择的滤器有Antheor永久性滤器（最大径达34mm）、Trap Ease永久性滤器（最大径达30mm）和Bird’s nest永久性滤器等。国内常用的滤器种类有：①美国Cook公司产品，Gunther Tulip可回收可经颈、股静脉置入，为永久性植入而设计，且可在植入后的10天之内经颈静脉途径回收（图3-1-36）。因由非磁性材料制作而成，故可适于MRI检查。新上市的Celect滤器可以允许留置体内的时间更长。Bird’s nest滤器，由不锈钢丝构成的多层网状过滤系统，可经颈、股静脉置入，固定效果好，可用于直径40mm的腔静脉。②美国Cordis公司产品，Trap Ease永久性滤器和Opt Ease可回收滤器（图3-1-37、图3-1-38）。均由镍钛合金成，呈六菱形对称结构，用于腔静脉的最大直径为30mm。输送外鞘是目前永久性腔静脉滤器中外径最细者（6F）。可经颈、肱和股静脉释放，其中Opt Ease滤器下端（股静脉）有回收钩，可在置入的2周之内经股静脉路径回收。适于MRI检查。国产的先建公司的滤器和此类相似，释放时有尾端二次释放装置。③美国Bard公司产品，Simon镍钛合金永久滤器，适用于腔静脉直径小于28mm者。在狭窄的血管中，可调整成蜘蛛状来捕捉血栓，可由颈、股和肘静脉输入，但经股与经颈和经肘前静脉置入的滤器不可混用。该滤器无磁性，不影响MRI检查。临时滤器回收时，应选择直径为8～12F的长鞘或回收导管，并配以回收钩如鹅颈抓捕器或由导丝自制的抓捕装置来完成。④B.Braun公司生产的Tempofilter临时滤器，由颈静脉置入，远端的花瓣状滤伞和固定于颈部的回收长杆构成（图3-1-39）。⑤新型的可转换滤器和可吸收滤器已经逐渐用于临床，解决了永久置入体内带来的种种问题。
十三、弹簧圈
血管弹簧圈并非是唯一的血管栓塞材料看，但无疑是最安全、最常用的。弹簧圈一般是使用不锈钢和白金材料制成，在金属材料表面附着涤纶其纤维，其作用是增加接触面积，加快血栓形成（图3-1-40）。根据弹簧圈的大小和规格，其直径为2～15mm。根据其输送和导入系统，分为：普通弹簧圈（0.035in）、微弹簧圈（0.014～0.018in）、可脱性弹簧圈（GDC）、生物可降解弹簧圈、放射性弹簧圈和3D电解可脱性弹簧圈。
十四、血管缝合器和血管闭合器
血管缝合器和血管闭合器近年来得到推广和使用，其作用和目的是将血管穿刺孔闭合或缝合，从而避免长时间压迫穿刺点所造成患者卧床时间延长和各种不适，患者可以早期下床活动，并可以早日离院。
目前血管缝合器和血管闭合器是由雅培公司的两款产品来主导市场。当然Cordis公司的Exoseal也是常用的一种血管闭合器，一般建议应用于6F以下的穿刺鞘，有人也用于7F，甚至8F的穿刺鞘（图3-1-41）。对于8F以上的穿刺鞘，一般建议使用血管缝合器，而对于12F以上的穿刺鞘（EVAR手术穿刺鞘一般为16～22F），建议每一个部位使用两把血管缝合器。
使用血管缝合器和血管闭合器应当严格掌握适应证，对于股动脉严重钙化和狭窄病变时，不建议使用。另外穿刺点位于股深动脉、股浅动脉或髂外动脉时，也不建议使用。尽管血管闭合器使用的并发症发生率比降低，但其造成远端动脉栓塞也时有报道。另外，其有一定的失败率，并且增加了治疗费用，因此使用时应该严格掌握适应证，并尽快完成学习曲线，以提高封闭穿刺点的成功率，减少并发症的发生。