HVTH: Đặng Đình Nhật Trang 15 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về stent 1.1.1 Định nghĩa Stent là một khung đỡ bằng kim loại được đặt trong lòng động mạch, các cơ quan dạng ống thực quản, khí
1 TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về stent 1.1.1 Định nghĩa
Stent là một khung đỡ bằng kim loại được đặt trong lòng động mạch, các cơ quan dạng ống (thực quản, khí quản, phế quản,…) nhằm mục đích mở rộng lòng mạch bị hẹp và giữ nó không bị hẹp lại
Stent thường được định nghĩa có cấu trúc hình ống nhỏ được cấy vào cấy vào vị trí lòng mạch bị tắc hẹp thông qua thủ thuật can thiệp mạch vành qua da hoặc nong mạch vành Cung cấp khung đỡ cho các mạch máu bị hẹp để phục hồi hình dạng và điều kiện dòng chảy trong các mạch máu này là chức năng chính của stents Cấu trúc khung đỡ của stents có thể hỗ trợ mô và mảng bám với các thành mạch (Hình 1-1)
Những Stent phát triển gần đây có thể tích hợp chức năng phủ thuốc, ví dụ như đối với mạch vành, có tác dụng ngăn ngừa tiến triển của lớp nội mạc gây tắc động mạch, qua đó làm giảm đáng kể tỷ lệ tái hẹp sau can thiệp động mạch vành và tỷ lệ tái hẹp vành sau khi đặt stent thuốc thấp hơn đáng kể so với stent thường
Hình 1-1 Stent Zotarolimus (Endeavour) - stent động mạch (A) Stent ban đầu chưa được sử dụng (B) Stent đã mở rộng bởi bóng giãn nở (C) Lấy bóng giãn nỡ và dây dẫn ra khỏi stent (D) Stent đã triển khai [1]
HVTH: Đặng Đình Nhật Trang 16 Có hơn 100 loại stents sẵn có trên thị trường, trong đó stent động mạch vành là loại phổ biến nhất Sổ tay năm 2002 về Stent mạch vành bao gồm 43 loại [2] Thị trường stent được ước tính vào khoảng 3 tỉ đô, và dự kiến sẽ tăng gấp đôi với sự phát triển của các stent phủ thuốc thế hệ mới, có thể nhận thấy đây là một thị trường không mới, nhưng tương lai nghiên cứu và phát triển rất rộng đòi hỏi trình độ khoa học kỹ thuật cao
Hình 1-2 Stent kim loại tự mỡ rộng của hãng Everflex [3]
Nói về bệnh lý, xơ vữa động mạch là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây chết người trên thế giới Nếu mạch máu bị hẹp sẽ dẫn đến thiếu oxy nuôi dưỡng các cơ quan và các mô của cơ thể, đặc biệt là tim và não bộ Ngoài ra, hẹp mạch máu do xơ vữa dễ dẫn đến tình trạng chổ hẹp áp suất lớn, cộng với kết cấu mạch máu bị thay đổi, cực kì dễ gây ra vỡ mạch máu Hình phía dưới mô tả mạch máu bị hẹp do xơ vữa động mạch
Hình 1-3 Sự hình thành xơ vữa mạch máu [4]
HVTH: Đặng Đình Nhật Trang 17 Ví dụ qui trình đặt stent – đối với stent đặt tại mạch vành (Hình 1-4)
Hình 1-4 Tiến trình thực hiện việc đặt stent mạch vành (stent được mở rộng bằng bóng) [4]
Theo khảo sát của Giovanna Sarno, Bo Lagerqvist và các cộng sự [5] trên 94
384 ca cấy ghép stent (BMS, nd 631; o-DES, n 202; n-DES, n 551) ở Thụy Điển từ 11/2006 đến 10/2010 Tất cả các trường hợp huyết khối xác định (definite stent thrombosis (ST) và tái hẹp đều được ghi chép lại bởi cơ quan Swedish Coronary Angiography and Angioplasty Registry (SCAAR)
Nhóm stent kim loại trần (Bare metal stent – BMS): Multilink, Multilink MiniVision, và Flexmaster (Abbott Laboratories), Driver and Micro Driver coronary (Medtronic Inc.), Liberte´ (Boston Scientific Corporation), Braun Coroflex Blue (B.Braun Melsungen AG, Germany), và Chrono stent (CID, Saluggia, Italy)
Nhóm stent phủ thuốc thế hệ cũ (Older generation drug eluting stent – o-DES):
Cypher và Cypher Select (Cordis Corporation, Miami, FL, USA), Taxus Express và Taxus Liberte´ (Boston Scientific Corporation), và Endeavor (Medtronic Inc.)
Nhóm stent phủ thuốc thế hệ mới (New generation drug eluting stent – o-DES): Endeavor Resolute (Medtronic Inc.), XienceV, Xience Prime (Abbott Laboratories), và Promus and Promus Element (Boston Scientific Corporation)
HVTH: Đặng Đình Nhật Trang 18 Kết quả cho thấy, đặt stent mạch vành qua da (PCI) với n-DES, nguy cơ tái hẹp thấp hơn 38%, nguy cơ huyết khối thấp hơn 43% và nguy cơ tử vong thấp hơn 23% so với o-DES, đối với dân số thế giới thực tế
Ngoài ra, kết quả còn cho thấy tỷ lệ tái hẹp lần lượt ở 1 và 2 năm, là 6,3 và 7,4% ở nhóm BMS, 4,0 và 5,8% ở nhóm o-DES, và 2,8 và 3,9% ở nhóm n-DES (Hình 1-5 Hình 1-5A)
Tỷ lệ huyết khối (ST) lần lượt ở 1 và 2 năm tương ứng là 1,2 và 1,4% ở nhóm BMS, 0,9 và 1,3% ở nhóm o-DES, và 0,5 và 0,6% ở nhóm n-DES (Hình 1-5B)
Hình 1-5 Tỷ lệ tái hẹp (A) và huyết khối (B) lên đến 2 năm đối với stent kim loại trần (BMS), stent phủ thuốc thế hệ cũ (o-DES) và stent phủ thuốc thế hệ mới (n-
Dù là với loại stent nào, thì yếu tố quan trọng nhất quyết định tuổi thọ của một stent chính là việc tuân thủ điều trị và thay đổi lối sống lành mạnh sau đặt stent của người bệnh Điều này có thể giúp bạn chung sống khỏe mạnh với một stent mạch vành trong nhiều năm, thậm chí là vĩnh viễn mà không cần phải can thiệp lại.
Stent được phân loại dựa vào những tiêu chí:
• Cách thức mở rộng của stent
HVTH: Đặng Đình Nhật Trang 19 1.2.1 Phân loại theo chức năng stent
Dựa vào chức năng của mỗi loại stent trên cơ thể, ta tổng hợp Bảng 1-1
Bảng 1-1 Phân loại stent theo chức năng
Stent Chức năng Đường kính (mm)
Stent mạch vành Nong mạch vành giúp việc lưu thông máu được đảm bảo 25
Stent thực quản Mở rộng thực quản bị tắc nghẽn 1620
Stent khí quản Mở rộng khí quản 1820
Stent phế quản Mở rộng phế quản 1012
Stent mạch máu ngoại biên (động mạch chân, tay,…)
Nong mạch máu bị hẹp, đảm bảo lưu lượng máu cung cấp cho chân, tay,… 46.5
Stent động mạch cảnh Đảm bảo lượng máu lưu thông tới não 58 Stent mạch máu não Khắc phục các bệnh tắc mạch máu não, phình mạch máu não
Phương pháp nong mạch, lần đầu được đưa ra khái niệm bới Dotter và Judkins vào năm 1964, và lần đầu tiên được thực hiện bởi Andreas Gruntzig năm 1977 [6]
Stent mạch vành phát triển vào giữa những năm 1980, từ đó từng bước tiến bộ vượt bậc trong thiết kế [7] Các sự kiện mốc trong lịch sử của stent phát triển được thể hiện trong Bảng 1-2
Bảng 1-2 Sự kiện trong lịch sử phát triển stent mạch vành [8]
Năm Người thực hiện Mốc sự kiện
1964 Dotter and Judkins Mô tả khái niệm về nong mạch vành bằng thiết bị cấy ghép 05/1977 Gruntzig and Myler Ca nong mạch đầu tiên, trong phẩu thuật bắc cầu chủ vành (CABG) 09/1977 Andreas Gruntzig Ca nong mạch đầu tiên ở bệnh nhân tỉnh táo; cuộc cách mạng trong phẩu thuật tim mạch can thiệp 1979 Geoffrey Hartzler Nong mạch bằng bóng khí điều trị AMI
1986 Sigwart and Puel Ca cấy ghép stent đầu tiên trong động mạch vành của con người; cuộc cách mạng thứ hai trong phẩu thuật tim mạch can thiệp
1991 Cannon and Roubin Nong mạch bằng stent đầu tiên để điều trị AMI 1994 Serruys et al and
Xuất bản hai thử nghiệm mốc (Benestent và STRESS) đầu tiên
HVTH: Đặng Đình Nhật Trang 20
1994 FDA Được FDA chấp thuận sử dụng stent
1999 Eduardo Sousa Stent thuốc đầu tiên (sirolimus) động mạch vành của người; cuộc cách mạng thứ ba trong tim mạch can thiệp
2002-2004 EME and FDA Phê duyệt stent Cypher và Taxus ở Châu Âu và Hoa
Kỳ 2011 EME Phê duyệt stent tự hủy BVS ở châu Âu; cuộc cách mạng thứ tư trong tim mạch can thiệp
Trải qua nhiều năm nghiên cứu và phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu của người bệnh Stent mạch vành ngày nay gồm có các dạng chính sau:
• Stent phủ thuốc thế hệ thứ nhất
• Stent phủ thuốc thế hệ thứ hai
• Stent phủ thuốc thế hệ thứ ba Stent trần kim loại Được làm bằng kim loại trần và không có các lớp phủ như các loại stent phủ thuốc khác (Error! Reference source not found.) Nó chỉ có tác dụng nâng đỡ và giữ cho động mạch vành không bị co lại sau khi tháo ống thông Tuy nhiên, theo dõi trong thời gian ngắn và dài hạn của stent kim loại trần cho thấy cho thấy tỷ lệ tái hẹp (In-stent restenosis-ISR) trong khoảng 20-30%, do sự gia tăng và dịch chuyển của các tế bào cơ trơn mạch máu (VSMC) trong stent [8]
Stent trần kim loại Palmaz schatz được thể hiện trong Hình 1-6
• Làm từ thép không gỉ 316L
• Được FDA công nhận trên người vào năm 1994
Hình 1-6 Stent trần kim loại- Palmaz schatz [7]
HVTH: Đặng Đình Nhật Trang 21
Hình 1-7 Các loại stent trần kim loại đầu tiên
Stent phủ thuốc thế hệ thứ nhất
2 VẬT LIỆU THIẾT KẾ STENT
2.1 Các đặc tính cần có của một stent lý tưởng:
Có hình dạng nhỏ (low profile) : có khả năng xếp lại trong ống balloon, được hỗ trợ bởi dây dẫn hướng
Có hệ số mở rộng tốt (Good expandability ratio): một lần duy nhất stent được phồng ra tại vùng làm việc và balloon Stent phải chịu được sự mở rộng và phải vừa với thành mạch
Phải đảm bảo được độ tròn về kích thước và sự co lại không đáng kể: được đặt vào mạch vành một lần duy nhất, stent cần phải chịu được lực tác dụng do thành mạch vành tác động và không bị gãy
Cần đảm bảo sự linh hoạt (flexibility): Stent cần đảm bảo độ linh hoạt để có thể di chuyển qua vùng ống co hẹp
Chứa được thuốc: Đặc tính này dần trở thành yêu cầu cần thiết của các loại stent ngày nay trong việc chữa trị hẹp mạch vành
Tương thích sinh học (Thromboresistivity): Vật liệu chế tạo stent cần phải thích hợp với nhóm máu , không có các hiện tượng đọng tiểu cầu trên thành stent, không có hiện tượng lắng đọng
Có đủ tính bức xạ bằng hình ảnh: Để theo dỏi vị trí của stent khi đặt trong cơ thể
2.2 Các loại vật liệu thông thường được sử dụng để chế tạo stent:
Stent trần: SUS316L (316L SS), Platium-itidium (Pt-Ir), Tantalum (Ta), Nitinol (Ni-Ti), Cobalt-chromium alloy (Co-Cr), Titanium (Ti),…
HVTH: Đặng Đình Nhật Trang 45
Bảng 2-1 Đặc tính các vật liệu dùng để chế tạo stent thông thường
Stent tự phân hủy: sắt nguyên chất (Fe), hợp kim Mg (Mg) , Polymer (PLLA),…
2.2.1 Vật liệu cho stent không tự hủy
Vật liệu 316L thép không gỉ
Stent có thể có hoặc không có vật liệu phủ bên ngoài Inox 316L là vật liệu được sử dụng nhiều nhất để chế tạo stent Nó có những đặc tính kỹ thuật tốt và có khả năng chịu mài mòn tốt Hàm lượng cacbon