血管通路发展史

2021年2月20日发(作者：胃癌转移)
.
第一章

血管通路的发展史


血液透析是现 代肾脏病替代治疗的主要手段之一。
透析疗法的历史几乎可以
追溯至人类文明开始，
但 直至二十世纪以来，
血液透析才进入了一个新时代。
伴
随着血液透析的发展，
血管通路也经历了一个漫长的发展过程。
最初人们用注射
器采血注入透析器，
透析后又 用注射器注回患者血管内，
由此带来的问题可想而
知。
在
1940
年 后的
20
余年中，
每次透析时都需要切断一根动脉，
插入一根玻璃
或 金属管建立血管通路，
治疗结束时把插管拔掉，
然后结扎血管，
下次透析时再
重新插入套管。
由于人体可利用的血管是有限的，
如此反复结扎血管，
很快便由
于血管耗竭而被迫中断透析。因此，当时的透析仅限于抢救急性肾衰竭和中毒，
而且由于透析技术的落 后，
抢救成功率很低。
二十世纪上半叶，
血管通路问题日
渐明显，严重影响了 血液透析的发展，早期的透析学者如
Alwall
以及
Teschan
等曾努 力试图改善血管通路，
但由于血液凝结及导管材料问题而未获成功。
1949
年，Alwall
以及
Bergsten
等曾用一根玻璃管将一只无尿的家兔的颈动脉 与颈内静
脉连接起来进行透析治疗，但由于凝血问题，治疗只持续了一周。


动静脉外瘘的出现


1953
年，华盛顿大学的
Belding Scribner
（图
1
－
1
）在
John Merril l
的力劝
之下对透析产生了浓厚兴趣，
起初他关心的是透析对水份的清除及对电解质平 衡
的影响问题，之后，他认识到建立连续性血管通路的重要性。在以后的几年里，
他与助手Wayne Quinton
对许多材料进行了研究与评估，最后认定聚四氟乙烯
（
polytetrafluoroethylene
，
PTFE
）
是最合适 的材料，
其商品名为
Teflon
。
因
Teflon
能防止 蛋粘结在锅上，
由此联想到该材料可能也会防止血液的粘结，
试验结果证
实了他们的想 法。
1960
年
3
月
9
日，
Quinton
、
Scribner
及
Dilland
等第一次用两
根
T eflon
管插到一位叫
Clyde Shields
的透析病人手臂的相邻动静脉血 管上，并
在体外连接起来，可以反复使用。在透析间期，由于导管内有血流持续流过，很
大程度 上防止了凝血。
这一手术的成功，
使慢性肾衰竭病人能够较长期地进行间
断血液透析，
开创了血液透析治疗的新时代，
是血管通路发展史上的第一个里程
..
.
碑。这种血管通路称为动静脉外瘘，也称
Quinton- Scribner
旁路或动静脉旁路
（
arterio-venous shunt
）
(
图
1-2
）
。







图
1-1

Belding Scribner
博士






图
1-2


早期的动静脉外瘘



起初使用的
Teflon
导管材料较硬，
当病人手臂活动时经常刺 激血管内膜，
造
成血管损伤，
容易引起血栓形成。
而硅胶具有较好的柔软度，
但是当时的硅胶制
造商并没有生产出用于输送血液的硅胶导管。于是，
Quinton
与厂商合作了六个
月，
生产出了柔软的硅胶管，
用硅胶管将两根插入动静脉血 管内的
Teflon
插管在
体外连接起来，使病人手臂活动自如，同时增加了外瘘管的 稳定性。
1961
年该
种外瘘应用于临床，
同时，
外瘘管的形状也得 到了改进，
在皮下部分的导管镶嵌
了硅胶翼，
便于缝合固定瘘管。
硅胶是一种 新的生物相容性好的聚合物，
柔韧而
有弹性，硅胶的使用使外瘘寿命延长了
5~10< br>倍，很多病人得以进行长期维持性
血液透析。
历史上第一例使用外瘘透析的患者存活了< br>11
年，
最后死于心肌梗塞。
当时由于种种原因，外瘘的平均寿命并不长，一般 为
7~10
个月。每当外瘘因为
闭塞、
感染或其他原因失去功能后，
必须结扎动静脉并重新制作外瘘，
这样反复
手术几年后，全身浅表血管最终耗竭，最后又要面临 中断透析的问题。

二十世纪
60
年代后期，许多学者试图对外瘘加以改进。
Buselmeier
等曾在
外瘘管的皮肤外部分加用两个血池，
以避免外瘘 管在透析时的断开与连接，
且进
一步提出，
该外瘘装置可植入皮下，
仅暴露两 个血池在皮肤外，
因此能延长外瘘
寿命。
Thomas
曾利用涤纶片缝在股浅 动脉边缘以使外瘘能立即使用且提供较大
..
.
的血流量，但感染仍难以解决。后来的
Allen-Brown
外瘘则利用涤纶套固定 在硅
胶管末端，并与血管末端缝合，取得了一定效果。

尽管对外瘘管进行了种种改进 ，但其使用寿命仅能达到
6~12
个月。另外，
与其相关的并发症如感染、血栓形成及 出血等的发生率很高。由于血管的结扎，
肢端缺血也常常发生。
Hoeltzenbein及
Belzer
尝试利用股深动脉与大隐静脉建立
外瘘，
Kaufman n
则描述了利用腹壁上动脉及静脉建立外瘘的方法。但均没有从
根本上解决外瘘的并发症与寿命 问题。

不可否认的是，在动静脉内瘘出现前的数年甚至此后的二十年里，
Quito n
－
Scribner
外瘘为血液透析血管通路的发展做出了杰出贡献，称其为第一个 里程碑
实不为过。


动静脉内瘘的发明


尽管 动静脉外瘘使慢性肾衰病人的维持性透析治疗成为可能，
但其严重的并
发症如感染、
血 栓形成、
出血等以及其较短的使用寿命是难以克服的。
人们继续
努力寻找更理想的血管 通路。
James
Cimino
医师在医科四年级时曾在纽约
Belle vue
血库工作，
在采血技术方面，
Cimino
积累了一定经验，
并将这些经验应
用于血液透析中。
1962
年，他与

Michael Brescia
描述了一种动静脉穿刺技术，
用
17
号穿刺针穿刺静脉后，在其近心端肢体捆扎血压计袖套，从而获得了较大
的血流量。凭借这些经历，< br>Cimino
想到了内瘘管的可能，它与同事外科医生
Kenneth Appel将病人前臂头静脉与桡动脉吻合起来，
建立了第一例动静脉内瘘。
此后在
Bres cia
、
Aboody
及
Hurwide
等人的帮助下，此技术日趋 完美。
1966
年，
Brescia
和
Cimino
等报道 了桡动脉
-
头静脉内瘘在
13
例慢性肾功能不全透析病人
中的应用，
在术后第二天，
他们借助于止血带以使头静脉扩张即开始了透析治疗。
他们还发现，随 着时间的延长，头静脉越来越扩张，管壁越来越厚，透析穿刺时
变得更加容易。他们的研究成果发表于< br>1966
年的新英格兰医学杂志上。

该技术的出现使血液透析治疗揭开了新的 篇章，
是血管通路发展史上的第二
个
里
程
碑
。
这< br>种
内
瘘
称
为
动
静
脉
内
瘘< br>（
arterio-venous
fistula
，
A
VF
）
或
Brescia- Cimino
内瘘。

..
.
动静脉内瘘是在皮下将动静脉直接 吻合，
没有皮肤外露部分，
减少了感染机
会，
血栓形成的发生率低，
每次穿刺后也不需要结扎血管，
成为维持性透析患者
最安全，使用时间最长的血管通路。到目前 为止，
Brescia-Cimino
内瘘仍是不可
替代的永久性血管通路。

二十世纪
60
年代以后，动静脉内瘘开始在世界各地普及起来。手术在局麻
下 实施，
当日即可回家。
起初的吻合方式是动静脉侧侧吻合，
后来又出现了端侧
及端端吻合。当时是术后即开始穿刺透析，但后来发现，应给予动静脉内瘘
4~6
周的成熟期可 使吻合的静脉充分扩张与动脉化。
另外，
对于那些迅速进展即将需
要透析的慢性肾衰患 者应及时准备建立内瘘，并注意对非惯用侧上肢的血管保
护。
70~80
年代的许多研 究观察了动静脉内瘘的开放率问题，指出内瘘的失功能
分为早期及远期两类。早期失败率在
5~ 12%
左右，多与手术操作粗糙、血管纤
细及扩张不充分等因素有关，这些原因造成的内瘘失功 能多需要重新制作内瘘。
晚期失功能多与动脉粥样硬化及吻合口处静脉内膜肥厚有关，
另外，< br>还与透析后
低血压、动脉瘤形成等有关。


移植血管内瘘


尽管动静脉内瘘是目前最理想的永久性血管通路，
但并不是每个患者都能够
实行内瘘成形术。
对于那些浅表动静脉病变或损伤严重甚至缺如的病人，
不得不
考虑血 管替代问题。
将一段替代血管在动静脉血管之间搭桥成为了下一个研究课
题。
二十世纪
70
年代，
人们便开始了不断探索，
至
80
年代该方面的研 究进入了
新时代。

移植血管的材料要求容易获得又不昂贵，
而且要具有较好 的生物相容性，
血
栓形成率低，能够耐受重复穿刺。
1970
年，
G irardet
等利用大隐静脉成功进行了
移植血管内瘘成形术，并对第一批病人观察了
13
个月，认为人体大隐静脉可以
作为移植血管建立动静脉内瘘。
但相关研究发现，
大隐静脉移植内瘘在耐受重复
穿刺方面效果较差，
且易出现早期堵塞。
197 6
年
Rosenberg
等首先将牛颈动脉经
无花果酶处理，
去除肌 肉及弹力层，
剩余的胶原血管放于二醛基淀粉溶液中去抗
原处理固定，
然后建立移植血 管内瘘。
后来的许多研究发现，
尽管该种内瘘手术
..