前言
近年来，机械取栓技术的迅速发展使急性脑卒中的治疗发生了革命性的变化，成为急性缺血性脑卒中大血管闭塞的一线治疗方法;然而，机械取栓治疗的AIS患者中有20%不能成功再通，只有约50%的患者最终能达到良好的功能结果。每一次尝试取栓失败，对大脑的再灌注都会延迟，每一次额外的尝试都增加了血栓和血管壁之间的摩擦系数，增加了手术并发症的累积风险，例如夹层和未受影响区域的远端栓塞。本文综述了最近文献中所描述的导致机械取栓失败的因素。
血栓组成是决定其对机械取栓方法的易感性和再通成功率的关键因素。血栓的精确组成高度依赖于其来源和病因，但一般由纤维蛋白和红细胞以及少量的白细胞组成（图1）
图1血栓主要由红细胞（a）和纤维蛋白（b）组成
血栓中纤维蛋白相对于红细胞的比例决定了血栓的物理性质以及对机械取栓的反应。无论采用何种技术，低密度、富纤维蛋白的血栓血运重建率均降低。实验室血流模型实验与临床实践中发现的类似结果相吻合，含有＜20％的红细胞而富含纤维蛋白的血栓具有更高的静摩擦性能，因此更难移动和清除。富含纤维蛋白的成熟血栓在与支架回收器的支柱相互作用时也更坚固，不易变形，导致血栓压实，从而增加血栓与血管壁之间的摩擦。这导致每次尝试都不如前一次有效，也不太可能移除血栓。具有更大径向力的新一代支架回收器，或设计用于在其支柱内兜接或抓住血栓而不是穿透血栓的新一代支架回收器，在提取富含纤维蛋白的更牢固的血栓方面可能更有效。这些新设备也倾向于远端有网装结构来兜接血栓的颗粒。血栓成熟的时间长短通常决定了它的粘性和提取的难度。这是由于全身血压的水锤效应，压扁并压紧血栓，使血栓更致密，更不易被提取。最后，当它变得更加致密时，富含纤维蛋白的血栓倾向于在尝试取栓时保持在相同的位置。这是由于支架收回器的支柱在收回时更容易滑过致密的血栓，或者由于血栓的坚固特性，不能安全地放入吸入导管的口内。而富含红细胞的血栓质地柔软，易于清除，但易碎易碎裂，可能导致远端栓塞并发症。
血栓中白细胞的含量也与再通的容易程度和手术时间的长短有关。组织学研究表明，血管损伤导致血小板迁移，进而催化血小板聚集。然后白细胞迁移到血小板团的边缘，形成纤维蛋白链，这些纤维蛋白链结合红细胞，形成血栓。因此，白细胞的比例和向血栓中迁移的程度是血栓成熟度的替代标志。在更成熟的血栓中，白细胞有更多的时间侵入血栓，这与血栓组织程度的增加有关，这使血栓更有弹性，难以移除。这个组织与血栓的稳定性和血管壁的摩擦密切相关。因此，成熟的血栓更难清除。虽然有不同类型的白细胞，但中性粒细胞通过形成中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)途径特异性催化血栓形成。NETs由嗜中性粒细胞释放到细胞外基质中的脱氧脱氧核糖核酸（DNA）纤维产生。DNA纤维充当红细胞（RBC）和血小板的支持物，以结合并传播凝血级联反应。当NETs和心脏栓塞病因之间存在关联时，提出了一种潜在的诊断用途。WBCs和NETs的比例和位置也可以确定血栓的根本病因;在心脏栓塞性血栓中，血栓中WBC和NETs的比例较高，这可能是由于栓子栓塞前在心脏中成熟的时间较长所致。文献中还引用了其他明显的组织学特征，这些特征可能有助于确定血栓是否对机械取栓具有耐受性。普遍认为当机体试图在血栓上生长内皮时，血栓边缘的部分内皮化代表了早期的组织和成熟。普遍认为部分内皮化与较难清除的成熟血栓有关。此外，非典型血栓（例如钙化斑块或赘生性血栓）可能更难以清除。有几个例子报道取栓失败的例子，均为严重钙化斑块。多次尝试支架均未成功后，需行颅内球囊成形术以改善血流。在另一个病例报告中，取栓支架困在致密钙化中，不能取出，最后取栓支架回收器由微导管回收。最后，其他血浆成分（例如von Willebrand因子）可能有助于血栓抵抗。Von Willebrand因子是一种大型的多聚体血浆糖蛋白，可将血小板与纤维蛋白结合在一起。一项新的研究表明，von Willebrand因子的水平与血栓更致密和更牢固相关。尽管对血栓组分如何在取栓过程中相互作用有了一定程度的了解，但在此操作之前，血栓的组织学构成仍不清楚，因此目前对所有血栓都采用相同的方法。在手术前确定血栓类型的方法是一个需要解决的关键空白，目前正在开发这种方法，以便在首次尝试取栓之前进行体内血栓检查。血栓的体积或血栓负荷与闭塞的位置有很强的联系。颈内动脉血栓负荷最大，大脑中动脉远端血栓负荷最小。尽管较大的血栓符合会产生较大的血栓血管相互作用表面积，并因此增加摩擦，但是有关血栓大小和成功的机械再通的文献并没有显示出这种线性关系。较高的血栓负荷评分与较好的再通率相关，但在THERAPY试验中，较长的血栓与较差的功能预后相关。然而，最佳的取栓设备取决于血栓的负担。例如，中间导管太小会导致血栓撤回导引导管时边缘的剪切。已经证明对一种取栓方法无效的AIS可能对另一种方法有良好的反应。传统上，当支架取栓或导管抽吸三次失败后，普遍认为转向另一种方法是有用的。目前看来，最好使用优化所有因素的技术，如PROTECT-plus技术。在未来，有可能针对不同的血栓位置、血栓组成和患者因素个性化的取栓设备和技术。取栓失败或放弃手术的一个常见原因是血管通路困难。最近有两个大型系列研究了取栓失败相关的因素（定义为TICI [脑梗死的溶栓治疗] 0/1）。在第一项研究中，648名卒中患者中有72人的取栓失败。在这些患者中，有五分之一的患者不能达到闭塞部位，还有五分之一无法通过血栓。在第二组研究中，592名患者中有63名取栓失败，年龄和M2闭塞是导致失败的因素。在这两个系列中，导致取栓失败的主要原因是解剖上的困难和无法通过的闭塞。如果患者股动脉钙化或闭塞，主动脉弓扩张或颈部血管迂曲，甚至很难进入颅内循环。迂曲扩张的主动脉可能很难进入，而牛弓等其他变异可能使手术更具挑战性，因为在手术过程中导引导管可能会掉入主动脉的风险，手术需要重新开始。迂曲、环状或扭结的颈部血管也会妨碍导引导管到位，同时也会占用导管太多的长度，使导管太短而无法到达闭塞处。术前通常可以在计算机断层扫描（CT）血管造影照片上确定的这些挑战，有时通过替代性进入部位更容易接近某些血管中的闭塞。常见的例子是基底动脉闭塞，桡动脉入路可以作为动脉通路。这将减少并发症和减少浪费，避免更换不合适的导管或导丝线，以及缩短手术时间，最终导致更早的大脑再灌注。当主动脉弓或颈动脉在前循环取栓术中出现困难时，直接穿刺颈总动脉有时可以帮助，并简化和加快手术过程;然而，由于缺乏可定制的材料，颈动脉壁血肿形成和术后栓塞并发症的风险很大。此外，在穿刺部位的闭合方面存在着两种平衡，即提倡使用手压和闭合装置以及开放手术。由于闭合不充分会有颈部血肿的危险，为了保护气道大多数介入医生倾向于在全麻的情况下治疗这些患者。在颅内循环中，血管的几何解剖结构可能是导致支架无法清除血栓的一个因素。血管直径的增加会导致血栓在被拉出支架时脱落，例如，如果支架不能扩张以适应更宽的血管。呈发夹弯状的血管在将血栓拉向血管壁的方式抽出时会增加血栓的摩擦力。类似地，发夹弯或S形血管在撤回取栓支架的过程中，可能会损伤相邻的小血管（图2）。这是因为牵引力垂直于血管的方向。使用中间导管将改善力矢量，减少血管撕脱伤或其他并发症的风险(图3)。图2血流模型证明了中间导管在弯曲解剖学中的重要性。a在发夹弯装血管中没有中间导管的取栓支架。b 退出时，摩擦力会导致血管牵引和变形，而不会清除血栓。c 在发夹弯状血管带有中间导管的取栓支架。d 力向的变化允许血栓撤回而不会使血管变形（courtesy of Neuravi Inc, Galway, Ireland
）由于颅内动脉粥样硬化斑块引起的潜在狭窄病变是取栓术后立即再闭塞导致血取栓失败的一个可能的原因。尽管高血压和糖尿病等典型的心血管危险因素在任何人群中都是颅内动脉粥样硬化的重要因素，但与白种人相比，这在亚洲人和非裔美国人中更为普遍。闭塞的位置有时可能提示潜在的颅内动脉粥样硬化狭窄，例如基底端中段有基底中段闭塞或MCA分叉处有M1段闭塞（图4）。当对有动脉粥样硬化病变的患者进行取栓时，除了支架取栓术外，通常还需要其他辅助装置，从而延长手术时间。这与单纯的心脏栓塞引起的AIS形成了对比，后者仅使用支架就能成功治疗高达83.3%的患者。其他潜在的血管壁病变，如血管炎或早期烟雾病也会使取栓装置失效，并且是导致取栓失败的罕见原因。在这种情况下，如果没有血管壁磁共振成像(MRI)，通常很难确认这种病理的存在。因此，高度的临床怀疑是重要的，以防止无效的重复手术。图3数字减影血管造影的侧位图（a，c）和前后位（b，d）。血管S形弯和导丝所走的弯弯曲曲的路线。在支架取栓术中，取栓支架与管壁之间的高摩擦导致取栓支架意外脱开(c和d中的箭头)
图4 尝试进行取栓术后，在最终的诊断性血管造影照片上可见潜在的基底动脉粥样硬化狭窄。a前后位图，b侧位图
在机械取栓(MT)尝试失败的卒中患者中，大约60%的闭塞可以通过。在这种情况下，可以考虑采取挽救性治疗，以改善再通和临床结果。在这些情况下，永久性颅内动脉支架可能是一个潜在的解决方案。首次在AIS进行颅内支架植入术时使用了超适应症的球扩支架。最近，韩国的一项研究显示，一组取栓失败但接受永久性支架植入术的患者与取栓失败的非支架植入术患者相比，其疗效更好。最近进行了一项关于取栓失败的支架植入术的荟萃分析，包括8项包括160名患者的研究，其中mTICI 2b-3的再通率为71%，导致43％的患者有良好的预后，而21％的患者死亡。 尽管有89％的患者使用糖蛋白IIb / IIIa抑制剂，但只有12％的患者出现症状性脑出血，并且几乎所有患者在手术后都接受了抗血小板治疗。当前迭代的颅内自膨支架是基于镍钛诺并且支架的设计提供足够的向外径向力的平衡，以打开闭塞的血管，同时最大程度地减少了负重塑和支架内再狭窄的发生率，已有报道研究使用球扩支架。
还研究了其他挽救性治疗方式。一项来自北美Solitaire支架-急性卒中登记册的有趣研究研究了取栓失败和动脉内组织纤溶酶原激活剂（IA-tPA）挽救性治疗。IA -tPA的再通，功能结局，死亡率或SICH没有明显增加；然而，亚组分析仅限于M1闭塞且发作至腹股沟穿刺8h内完成，IA -tPA挽救性的成功血运重建率显着提高 （77.8％对38.9％；P = 0.02）。一项类似的研究使用小剂量的糖蛋白IIb / IIIa抑制剂替罗非班作为取栓失败的患者的挽救性治疗。 在154例患者中，替罗非班与症状性颅内出血（SICH）或死亡率增加无关。一组大动脉粥样硬化患者接受替罗非班治疗后，死亡率有所提高。远端栓塞和无效的血运重建
当进行取栓术时，尽管血管再通，但仍可能导致功能预后不良的并发症之一是从最初的闭塞性血管内血栓向远端栓塞到相同或先前未受影响的脑区域（图5）。不同的取栓装置均有栓塞并发症的报道。MR CLEAN研究中使用了许多不同的取栓技术，该研究报道了8.6％的患者栓塞到新区域，导致5.6％的患者出现新的神经功能缺损。 在支架回收研究中，5. 22%的患者远端有栓子，其中0. 7%在新的血管区域。较老的取栓设备，如MERCI(Concentric medical, Mountain View, CA, USA) 设备或带有分离器的Penumbra系统初始循环(Penumbra Inc., Alameda, CA, USA)往往更容易浸蚀血栓，产生更多栓子，导致远端栓塞发生。与动脉内tPA溶栓相比，它们的疗效更差，因此不再使用。直接抽吸技术已经发展，最近的迭代具有更大的流速和改进的跟踪能力。然而，在体内的栓塞率还没有被很好地描述。
图5 数字减影血管造影的前后和侧位图。直接抽吸取栓术后，M3血管远端有栓子（箭头）。
取栓过程中可以通过几种不同的方式产生栓子:血流的水锤效应可以切断部分血栓。穿过血栓，特别是使用较大的导管，如3Max (Penumbra Inc.， Alameda, CA, USA)，也可能导致同一动脉区域的远端栓塞。血栓形成的另一种方式是在抽离血栓时，血管壁和血栓之间的摩擦使血栓破裂。如果管腔太小，可以将血栓从导管侧面剪下，将血栓拉入管腔。当血栓从较小的血管撤回到较大的血管时，在取栓支架和血栓之间会有暂时的附着丢失。最后，在支架回收装置的释放过程中，血栓块可以强制置于构成血栓切除装置的网状支柱之间。
在取栓过程中发现与血栓相关的因素包括后循环闭塞、有意识镇静的使用和血栓长度。几项研究表明，在取栓术中使用球囊导引导管以形成血流停止的状态可降低栓塞的风险，从而改善功能预后。后循环闭塞有明显的远端栓子。这部分可能缺乏血流停止的状态，因为气球囊导引导管大多不用于这类手术。然而，在最近的一项研究中，对于椎动脉取栓，对侧发育不全的椎动脉与完全再通有关，这意味着远端栓子较少。提示对于双侧椎动脉患者，应考虑对侧血流调节或同侧球囊导引导管的应用，并在今后进一步研究。
其他未受影响的血管的血栓栓塞并发症的发生率也随着血栓的长度而增加。体外实验中，10mm米血栓的血栓栓塞事件发生率为0%，20mm血栓和40mm血栓的血栓发生率分别为7.4%和14.8%。最后，据报道，使用有意识镇静的手术远端栓子的发生率高于使用全身麻醉的手术。这可能是由于患者在取栓过程中的活动及其伴随的困难。取栓过程中栓塞的实际发生率可能比以前认为的要高得多，因为在取栓过程中，很大一部分断开的血栓碎片非常小，在标准数字减影血管造影术上看不到，在体外实验中可以看到。这些微小的栓子可以阻碍侧支血流到可挽救的缺血半暗带，在毛细血管循环水平引起炎症损伤，甚至导致以前未受影响的血管区域梗死。这些血栓碎片的存在证明与较差的临床结果有关。每个取栓设备的尝试次数与功能结果有很强的联系。在330例接受支架回收治疗的患者中，一次再通的良好结局比例为46.8%，而第五次再通良好结局的比例仅为22.7%。再通次数是良好临床结果的独立阴性预测因子(或0.65;95% CI 0.435 0.970;因此，有1-3次尝试的患者的临床结果明显更好。进一步的尝试有良好的再通率，但良好的临床转归率没有改善。另一组467例接受取栓支架治疗的韩国患者注意到，再通率随着使用次数的增加而降低。在他们的多变量分析中，与没有再通的患者相比，1-4次再通与更好的结局显着相关。但是，通过5次或以上与更好的结果无关。取栓治疗（SR）≥5次通过的再通率为5.5％，作者得出结论，再通和良好的功能结局都是徒劳的。最后，在从ARISEII数据集的子研究中，我们讨论了一把效应，例如，仅一次取栓TICI 2b-3再通，对于良好的临床结果、SICH和死亡率比最终同等的再通术更重要。术前影像，无论是CT血管造影术(CTA)还是MRA血管造影术(MRA)，对于操作者快速规划取栓策略至关重要。它可以预先确定血管通路的最佳位置，以及预测介入医生可能面临的任何问题。理想的情况下，它还可以确定哪些是理想的工具和技术来使用和预测取栓成功的机会。
大脑中动脉(MCA)高密度征象在普通CT扫描中可以看到，与含有较高RBC含量的血栓密切相关(图6)。尽管倾向于具有更高的Hounsfield单位的红细胞，但纤维蛋白、红细胞和白细胞在CT扫描上都会影响血栓的密度。与富含纤维蛋白的血栓相比，IV -tPA（静脉组织纤溶酶原激活物）与富含RBC的血栓相比，具有更高的再通率，而有关CT血栓密度和血管内取栓的文献尚不确定。对于某些类型的血栓，旧的取栓置似乎没有更好的表现，尽管在血栓密度增加时取栓支架似乎更成功。富含红细胞的血栓也可以通过MRI扫描来识别，其中血栓红细胞中的铁在梯度回声(GRE)和敏感性加权成像(SWI)序列上可显影。图6 脑普通计算机断层扫描（CT）轴向。大脑中动脉高密度征（箭头）更大和更近端位置的血栓静脉溶栓有较低的再通率，因此与较差的临床结果和较高的并发症率相关。相反，抽吸取栓与静脉注射tPA相比，较长的血栓有更好的再通率。因此，重要的是确定和了解血栓负荷，因为它影响治疗决策。良好的侧支循环与静脉溶栓较好的再通机会有关，但在机械取栓术中也可能有助于清除血栓。从理论上讲，良好的侧支循环可以使静脉溶栓药物作用于血栓的两端，并利用增加的表面积增强血栓的渗透性，从而软化血栓。良好的侧支循环也减少了原血管中收缩压产生的水锤效应，并在这样做的同时减少了穿过血栓的压力梯度，使得通过直接抽吸或支架回收更容易清除血栓。测量血栓长度的方法是测量CTA上的充盈缺损。在单期CTA中，动脉充盈缺陷取决于造影剂大剂量后的成像采集时间和侧支循环的存在，后者将允许造影剂到达闭塞处并显示血栓的远端。在较新的技术中，例如动态CTA或多相CTA，这不再是问题，因为延迟扫描将使对比时间充满整个间隙并反映血栓边界。另一种验证不那么精确的替代方法是血栓负荷评分，这是一种经过半定量验证的方法，用于测量血栓负荷，使用预先确定的血管段，与单期CTA相比，这些血管段不充盈。MRI上较长和弯曲的敏感性血管征象也与再灌注疗法的有效性降低有关。CT扫描上血栓对造影剂的渗透性可以通过对比前和对比后的Hounsfield单位变化来确定。与初始HU较低的富红细胞血栓相比，富纤维蛋白血栓似乎具有渗透性增强的特征，但在使用对比剂后HU的增加更高。这具有临床意义，因为最近的一些文献表明，在使用对比剂后，随着HU增加23或更多的透水血栓与较小的梗死相关，静脉溶栓后再通效果更好，功能预后更好。该方法可用于预先确定血栓的成分，并选择更可能成功去除通常困难的富含纤维蛋白的血栓的器械，尽管在这方面还需要做更多的研究。有些研究认为CTA上的血栓间隙可能确定闭塞的潜在病理。大脑侧裂中MCA分叉处的闭塞定义为分支型闭塞，更有可能是栓子源性血栓。相反，在动脉干中和所有远端MCA分叉处出现血栓都不透明，则与潜在的颅内动脉粥样硬化病变相关，可能在其上形成血栓（图7）.虽然主干型闭塞仅占全部闭塞的12%，但它们与较差的再通率(18.2%)有关，且在支架取栓后有立即再闭塞的趋势。因此，他们有较长的手术时间，较差的临床结果和更频繁使用其他设备相关。相比之下，分支型闭塞有4 / 5的机会成功再通。图7-计算机断层扫描(CT)显示大脑中动脉(MCA)的主干闭塞(箭头)，远端可见MCA分叉的分支。b相应的机械取栓后血管造影显示动脉粥样硬化病变(箭头)用于影像分析的人工智能(AI)逐渐在普及。对67例应用阿替普酶治疗的前循环近端闭塞患者进行了CT和CTA血栓特征的研究。从每个血栓中提取了326个放射组学特征，并用于训练线性支持向量机分类。在构建ROC曲线时，结合放射组学特征对IV阿替普酶早期再通的预测明显优于其他CT或CTA的单一放射特征（曲线面积= 0.85）
最后，机械取栓有较差的血管造影特征。虽然再通不良或失败是众所周知的和能理解的功能不良的标志，但仍有一些更微妙的迹象表明，尽管再通良好，预后仍较差。早期静脉分流可能与已经梗死的组织有关，特别是累及基底神经节（图8）.同样，比静脉期持续时间长的软脑膜侧枝循环也与梗死区域和功能不良有关（图9）.
图8-计算机断层(CT)血管造影早期静脉分流显示Labbe静脉(a，箭头)。尽管进行了机械取栓取得了TICI3再通但患者已经出现了梗塞(b)
图-9数字减影血管造影侧位。静脉引流期(箭头所示)后很长时间后出现软脑膜皮层血管。这些与梗塞组织和更坏的结果有关
AIS机械取栓失败与不良预后相关，患者后期功能依赖发生率很高。本文介绍了目前手术医生面临的主要问题和挑战。未来的研究工作需要集中在这些领域，以开发技术和设备，使其能够在困难的解剖结构中及时完成手术甚至清除困难的血栓成为可能。
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