创新者的故事 | 支架的创始人Sigwart ：支架是如何炼成的
欧洲心脏病学杂志
纪念冠脉介入诞生40周年特刊
作者：瑞士日内瓦大学 Ulrich Sigwart编译：北京安贞医院 刘巍 高雅楠世界上首例支架的创始人瑞士日内瓦大学 Ulrich Sigwart教授向大家介绍第一个支架诞生前后鲜为人知的曲折经历，向我们展示了创新者的艰难。
球囊成形术治疗血管病变目前已经趋于成熟，今年是冠脉介入治疗诞生的40周年，借以纪念Gruntizig于1977年在苏黎世完成的首例病例。我很荣幸，在此后不久，我就收到了自己的第一个球囊，于1978年独立完成了7例球囊扩张手术。但很快，这种球囊的弊端显露出来——每20人中，都会有一个发生血管急性闭塞，需行紧急搭桥；3例的患者中有1例症状会复发。虽然球囊扩张术看起来还是吸引人的技术，但怎么样来克服这个明显的缺陷呢？于是血管内支架的概念浮出水面。首先我们应用的是不锈钢制造的网格状的自膨胀支架，在进行了多次动物实验后，首次临床数据于31年前，也就是1986年在瑞士公布，其结果虽然有所争议，但显示出良好的前景。目前，随着技术方面的改进包括强有力的血小板抑制剂的发展，支架已经成为经导管治疗血管疾病的基石。
冠脉球囊成形术的弊端初显
40年前，经皮冠状动脉血管成形术（PTCA）的诞生是心脏疾病发展史上的创举，从患者角度上来讲，这项技术使他们明显受益，所以该技术很快就得到了广泛关注，但应用不久之后，PTCA两个主要的不足之处开始显现出来：首先，每3个人就有1个术后再复发，每20个人，在手术过程当中由于血管出现夹层或出现血栓的栓塞导致血管突然闭塞，甚至需要紧急的搭桥。但是由于当时缺乏其他治疗手段，尽管存在这些不足，20世纪80年代初该技术仍成为搭桥手术的主要竞争术式。但是由于这种后来被称作“普通老式血管球囊成形术 Plain old balloon angioplasty”的结果无法预测，不免让患者和医生感觉到沮丧。
支架最初概念来源于隧道
对支架的概念的雏形来源于我对隧道的理解，隧道中波纹钢铸成的拱性结构作为支撑使隧道不至于塌陷，那么在球囊扩张过的地方放置这样的一个装置，应该是问题唯一现实的解决方案。
图1 用于隧道施工的波纹钢拱门。
其实在同时，我们并不知道，美国的另一个团队也在为同样的设想而做努力，一名外科同事给我介绍了洛桑附近的一个工程师团队，我与他们讨论了金属支架的想法。
这时的头脑风暴就诞生了后来众所周知的产物（第一个自膨胀式的支架）：由直径为60um的16根导丝组成一个自膨胀的编织网，然后通过可回撤的塑料膜固定在输送导管里（图2）。
图2 人类历史上首个自扩张支架：上图，支架固定在导管上；下图，部分通过回缩约束膜固定。
试验初期，困难接踵而来
尽管当地动物实验伦理委员会经过广泛的讨论后批准了这一想法，但由于医院管理层面的反对，我们很难在狗的体内进行后续试验。在此绝境中，我租了一台移动式X光装置，以便能够在大学医院旁边的木屋内进行支架植入。
通过在健康犬的冠状动脉及外周动脉中植入支架，我们证实了确信的结果，终于使机构审查委员会经过慢长时间的思考，最终于1986年3月29日在以下适应症方面开了绿灯： PTCA术后急性闭塞，再狭窄，大隐静脉旁路移植术狭窄，外周动脉狭窄。其实在此之前，支架的生产商已经等的不耐烦了，在尚未得到伦理委员会的批准情况下，他们就要求图卢兹的Jacques Puel医生于1986年3月28日在一名患者的前降支近端病变处植入了一枚支架。
支架初试人体： 悲喜交加
洛桑的大学医院在一例复杂的股动脉病变中完成了首例人工物植入，并于1986年4月在一例球囊扩张后大隐静脉旁路移植术狭窄且冠状动脉再狭窄的病例中完成了首例冠状动脉支架植入。
首次植入术成功完成后，一例同支架植入并无明确关系的事件导致支架手术被叫停。一名患者在支架植入后2天在进行运动耐力试验时出现胸痛及ST-T段改变，被转入急诊进行搭桥。患者术后发生了与手术操作相关的死亡，因此，实验性支架植入方案被完全终止。
随后，进行了法医调查，其结果显示LAD的支架完全通畅，且无心肌损伤证据。患者支架术后2天发生的运动后缺血的原因尚不清楚。是否因为异物存在而导致远端发生痉挛的可能性也进行了探讨。为此，伦理委员会进行了无数轮次的讨论来审查正在进行的支架植入项目。最终，机构审查委员会允许支架植入试验重新开始，但时必须要进行现场演示，而且要邀请来自国际上的许多国家介入心脏病治疗专家作为观众到场。
然而，支架植入的价值尚未得到证实。为证明支架植入比血管球囊成形术在再狭窄病变或旁路移植物损伤中效果更好，需要进行大量试验和长期随访。而球囊扩张后动脉的突然闭塞似乎是动脉支架最合适的“适应证”。
第一次支架植入现场演示的惊魂
1986年6月12日在洛桑大学医院进行的血管成形术的现场演示：一位56岁的重症心绞痛患者因右冠状动脉的近端的次全闭塞，以及LAD近端串联病变，在右冠脉病变及LAD接受血管成形术治疗。手术即刻效果令术者和现场观众非常满意。于是每个人都到去医院餐厅吃饭了。在导管外，我与病人聊天时，我突然注意到他表情痛苦，因此我确信约30分钟前经手术治疗的两只动脉，其中至少有一支发生了突然闭塞。病人被立刻送回手术室。结果显示右冠状动脉通畅而左冠状动脉支架处完全闭塞了。经过短暂的讨论后，我们决定在左主干远端分叉处LAD中植入长度19mm，扩张后直径可达 3.5mm的自膨胀支架，支架植入后血管立即通畅，患者症状也消失了。 这例病例成为了冠状动脉血管成形术后发生闭塞，而避免了急诊搭桥的首个病例。该患者6周后再次出现右冠状动脉狭窄，植入了另外一枚支架。术后该患者状态一直良好，并出席了2006年在日内瓦举行的支架植入术20周年纪念日。这名患者在84岁时死于非心源性原因（距最初的血管球囊成形术28年）。
黎明中的曙光
但早期的支架植入也存在很多问题，譬如支架植入式需要全程使用肝素进行抗凝治疗，术后加用华法令、 阿司匹林、磺胺吡啶和双嘧达莫联合进行抗凝治疗。所以，某些情况下拔出鞘管仍是大问题，由于大出血，很多病人术后需要输血。
尽管存在这些不足，我们的一系列成果仍具有重要意义。截止到1988年6月，洛桑大学医院我们这个治疗小组除植入了相当数量的外周支架外，还植入了100多个冠状动脉支架（图3）。
图3 1988年“支架小组”庆祝完成100例冠状动脉支架植入术。Christian Imbert是主要负责首个支架设计的工程师，Ulrich Sigwart右二。
随着技术的熟练，即使采用短效口服抗凝方案，再狭窄仍然低于15％，支架闭塞也很少见。植入支架成为了常规术式。然而，自扩展支架的植入显然需要一些技巧。输送系统避免不了会前后移位，很难固定到我们需要准确定位植入位置。于是，我们后来采用了球囊扩张支架，就像傻瓜版一样，能够准确定位。联合应用强效血小板抑制剂（如抵克力得）使得后期支架植入变得简单易操作，因此这种新技术得到了广泛应用。
感恩过去，畅想未来
过去三十年内针对血管内支架再狭窄为腔内治疗的发展打开了大门。新型血小板抑制剂的问世大大降低了由于动脉内异物而引发的一系列问题，现如今支架可用于局部释放药物从而抑制内膜过度增生。可降解支架尽管有其支架厚度和径向力的劣势，但应用仍变得越来越广泛。
我很庆幸自己处在一个医学繁荣发展的时代。在医学院完成学业时，那时的心脏病只能通过视诊、听诊、必要时使用X线检查来明确诊断。治疗处方上仅仅为洋地黄和利尿剂。当我从事心脏病这一职业时，我很庆幸能够应用心脏导管和血管造影等介入手段进行诊断。此后很快一个全新的时代到来了：我们正在应用导管治疗病变的器官。
与我处在同一时代的介入治疗术者非常幸运地见证了突破性技术的推出，这些技术帮助大批患者避免了导致严重疾病的灾难性结局。