介入放射学：半个世纪的创新

背景

现代介入放射学的发展始于半个世纪以前。它的使用曾彻底改变传统医学概念，使用医学影像成像工具指导疾病的治疗。这一概念让身体每个器官和系统得到快速治疗。很明显，通过使用医学影像工具，一些患者可以接受介入微创手术，从而避免了外科手术，而其他患者也可以接受介入手术来治疗之前内外科无法解决的问题。这些变化涵盖了内科学和外科学，并且永远改变了我们对疾病的看法和治疗方式。在这篇简短的文章中，我们将按照介入放射学中的时间顺序描述该领域的主要技术进展。我们还将探索介入医生从诊断成像到成为介入微创执业临床医生的50年历程。  

创新模式

当追踪过去50年该领域的进展时，创新的离散模式变得明显起来。无论疾病进程或新治疗方式如何，从出现新想法到该想法成为公认的临床实践技能，这都是一个非比寻常的过程。介入放射学的创新发生于使用现有工具或开发新工具来解决临床问题。无论哪种情况，创造性都是共同的主题。从消化道出血到血管成形术再到栓塞治疗，介入放射学的创新者创造了更好、更安全的治疗疾病的方法。从最初的构思，随后开发出新的介入医疗器械，使介入手术更安全、更微创。这些进步沿着医学影像成像链的革新，患者对微创概念的认识更加清晰，使得医学技术和医疗器械设计更趋于微创化。

最后，通过临床、耗占比和安全性指标，将新介入技术与现有技术进行比较，从而明确定义其在患者治疗中的作用。然后重复该介入技术，根据之前接受的治疗方法得出新临床数据。为今天所有介入手术提供了基础。最终的结果美好的，是介入放射学医生在过去50年里精心创造的。

早年

介入放射学发展成为介入血管造影术。1953年，瑞典放射科医生Sven Ivar Seldinger描述了使用导管完成血管造影术成为可能的重大突破，采用了一种简单的技术（称为Seldinger技术），经皮导管更换针头或套管针（图1）。seldinger术前，使用大口径针头或套管针进入血管系统，这通常与严重并发症相关。引入经皮方法后，主动脉造影和选择性动脉造影成为相对风险较低的手术（图2、3）。由于这些技术的普及，开发了新的“介入放射学检查工具”，包括自动高压注射器、快速换片器、影像增强器、视频系统和血管荧光电影造影。  

20世纪60年代早期，选择性血管造影用于诊断所有身体器官的血管。随着淋巴管造影术的出现，淋巴系统的诊断和治疗也落在血管造影医生的范围之内（图4，5）。
将塑性导管置入器官的供血动脉也可以进行药物局部注射或者血管造影（图6）。此外，Abrams首次表明，在体内可以区分恶性和正常器官的供血（图7）。通过选择性肠系膜动脉造影，使确定活动性消化道出血部位成为可能。要正确看待这一令人振奋的发现，我们必须牢记介入前辈们为介入医学的发展作出的努力。

治疗胃肠道出血

20世纪60年代，内镜技术尚未普及。即使在剖腹手术时，由于整个胃肠道大量出血，外科医生也常常无法确定出血部位。通常使用盲法切除术，只能希望胃或肠的切除部分包含出血部位。后来，介入放射学的理念慢慢普及，胃肠病学专家和外科医生对血管造影明确出血部位表示非常认同，急诊消化道出血研究的开展，要求血管造影医生日夜无休。这导致了放射学专业的重大转变。除了必须做急诊介入手术，介入放射医生现在还会查房，并在患者的病历中书写医嘱。随后迅速使用血管导管进行血管内治疗。尝试在出血情况下通过缩窄或阻塞血管，来治疗血管造影片上发现的血管异常，或者在血管狭窄或闭塞情况下通过经皮腔内血管成形术，扩张血管从而达到治疗目的。20世纪60年代这两种手术的引入预示着介入放射学的开始。  

用于诊断胃肠道出血的血管造影标准很简单，与胃肠道中存在大量血液无关。由于诊断出血血管可视化需要活动性出血，且发生率至少为0.5 mL/min，血管造影术的患者病重，需要非常仔细的超选择性造影。血管造影做完后转至重症监护室，患者经常使用呼吸器，接受输血，并接受洗胃。胃肠病学家和外科医生通常在场，并与介入放射医生一起参与这些急性病患者的跨学科诊疗。介入放射医生不再被视为“临床医生的眼睛”，而是一名愿意在半夜来到医院治疗患者的临床医生。如果转诊的临床医生信任血管造影医生来治疗他们的危重急诊患者，则介入放射医生的主动临床参与至关重要。最开始胃肠道出血治疗，仅限于食管静脉曲张出血的患者。在介入血管造影术出现之前，通常使用相当高剂量静脉内注射血管收缩素，用以尝试降低门静脉压力，并止住因门静脉高压导致的静脉曲张出血。血管收缩素是一种强效内脏血管收缩剂，可导致肠系膜血流明显减少，从而降低门静脉压力。然而，大剂量血管加压素静脉给药与心血管副作用相关，包括心输出量减少和冠状动脉血管收缩。因此，直接选择性肠系膜上动脉注射较低剂量的血管收缩素，可使治疗更加精准，是一种有吸引力的替代方案（图8）。  

研究表明，与静脉方法相比，选择性注射技术在降低门静脉压力方面同样有效，且无心血管副作用。在治疗静脉曲张出血初步成功后，血管造影医生开始治疗动脉以及毛细血管/粘膜出血（图9）。这是通过选择性地为出血部位供血的血管内注射血管收缩剂或用栓塞材料机械闭塞其管腔来完成的。由于现有的导管技术使得胃、肠系膜和结肠动脉分支的超选择性导管插入术变得困难，因此有人担心近端栓塞可能导致部分肠道梗塞。因此，在最初使用血管收缩剂，但随着新型超选择性导管的出现，通过栓塞代替血管收缩素注射。  

经皮腔内血管成形术

使用导丝或球囊导管引入经皮腔内血管成形术是Dotter and Judkins于1964年描述的（图10）。但是，由于这些导管的直径较大，因此可治疗的血管有限制。如果使用大血管鞘，穿刺部位并发症（如大血肿和假性动脉瘤）的风险会增加。由于这些限制，当时该技术未在美国获得大量普及。然而，其在欧洲仍广受欢迎，有多个报告描述了该技术用于成功治疗下肢动脉血管导致的跛行。  

在20世纪70年代早期，聚氯乙烯球囊导管主要用于冠状动脉腔内血管成形术。这些导管的小直径、球囊顺应性和扩张力几乎解决了以往技术的所有局限性。由于血管成形术后的再狭窄率仍是一个问题，因此置入血管内支架(（图11）是解决经皮腔内血管成形术主要缺点的策略。近年来，已引入药物洗脱支架以预防支架内再狭窄。尽管选择性经皮冠状动脉造影是由血管造影医生开发和推广的，但大多数介入放射医生对进行心脏导管造影术几乎没有兴趣，在大多数机构，这些研究以及冠状动脉血管成形术均由心内科医生完成。几乎所有其他血管介入手术均留在放射科。无论是否放置支架，球囊血管成形术都已成为现代医学的重要组成部分，以至于很难记住这些技术何时可用。最初尝试通过非手术方法治疗间歇性跛行已经发展成为一种对所有形式的血管疾病都有重大影响的技术，无论是对心脏、脑还是实体器官（如肝脏的肾脏）的血管。它代表并被公认为是疾病治疗的重大创新。  

非血管介入

在20世纪70年代和80年代，介入放射学的发展非常迅速，血管造影医生开始进行血管系统以外的、几乎涉及全身所有器官系统的影像引导手术。介入放射科医生在良性和恶性胆道系统梗阻的治疗中变得非常重要。开发了胆管诊断和引流技术（图12），放射科医生还逐渐开发了经皮肝穿手术放置导管的技术。  

经皮肾穿刺造瘘术，最初被描述为用于解除急性或慢性尿路梗阻的技术；但是，它迅速演变为一种进入整个尿路的方式。自从引入经皮影像引导导管置入以来，胸内、腹部和盆腔脓肿患者的临床治疗发生了巨大变化。介入放射科医生进行的少数手术对患者的生存期产生了巨大影响。原发性胸内肺脓肿通常由误吸引起，在腹部脓肿中，约2/3是腹部手术的引起，1/3是内脏穿孔引起（图14）。  

完善的工具

在20世纪过去的20年里，计算更新换代和医疗器械制造方面的技术进步使这个领域得到了迅速的发展。支架、微导管和栓塞材料已广泛应用，为介入医生提供了治疗疾病的新工具。数字减影血管造影术迅速取代了传统的屏幕-胶片成像，使得手术更快、更安全。此外，非侵入性成像已成为血管疾病诊断中造影剂增强血管造影术的替代方法。1986年，dumoulin和Hart发表了使用磁共振(MR)成像获得的流动血液的图像（图15）。20年后，MR血管造影和CT血管造影已成为血管诊断的主要手段（图16）。  

介入放射学领域爆发式增长并非偶然事件。他们是由第一批现代介入专家集思广益开辟的领域（图17）。该前瞻性小组意识到，政治、经济、研究和纵向治疗和护理对该领域的发展至关重要。我们今天实践的许多方法是20年前Ring、Katzen、van Breda、Martin、Dorffman、Pentecost、Keller、Vogelzang、Roberts、Becker、Mauro和其他人介入放射学先驱种下的种子。

经颈静脉肝内门体分流术

Rösch et al于1969年(68)在放射学文献中描述了经皮门静脉减压术。20年后引入柔性支架后，该手术成为临床现实。这使得介入放射科医生能够在门静脉高压患者中创建从高压门静脉到低压肝静脉的减压通道。laberge及其同事于1993年发表了他们在100例患者中建立经颈静脉肝内门体分流术的经验。他们证实了该技术在患者中应用相当成功，30例患者中有29例控制住了静脉曲张出血（图18）随着介入放射科医生获得更多的手术经验和技术。设备和介入器械也取得了进步。这使得经颈静脉肝内门体分流术更安全、更耐用，并扩大了手术适应症。  

子宫动脉栓塞

2000年5月，Pelage等人在放射学页报告了在子宫肌瘤相关月经过多患者中实施子宫动脉栓塞术的中期结果（图19）。结果显示超选择性栓塞是控制症状性子宫平滑肌瘤的有效技术。此后，随着更好的成像技术，对该技术进行了改进。良好的介入技术手段，加上良好的临床获益使得子宫动脉栓塞成为症状性子宫肌瘤治疗的主要手段.  

薄、耐用、无血栓形成材料的开发。这允许采用血管置入的方法来治疗病变的血管（图20）。随着器械越来越小，灵活性越来越高，覆膜支架的适应症也越来越多。如今，它们被用于解决广泛的临床问题，从腹主动脉瘤到经颈静脉肝内门体分流术和透析移植物。医学影像引导覆膜支架植入人体中至关重要（图21）  

局部癌症治疗

原发性和转移性肿瘤的靶向治疗彻底改变了癌症治疗，并为既往认为不可手术的患者提供了选择。医学影像的进步和医疗器械设计的创新使所有身体器官系统都能适用介入手术。在一些患者中，这些介入微创手术是首选或备选的方案，而在其他患者中，这些手术是为了延长非手术性疾病患者的寿命。  

经皮消融技术能够直接精准的破坏肿瘤，同时不影响邻近的正常组织（图22）。其中一些技术是通过使用实时成像进行的，而其他是通过使用多模态成像方法进行的（图23）。已经对使用能量或热沉积以及细胞毒性化学注射的消融技术进行了改进，用于最适合特定器官和肿瘤的消融方法。双重肝血供为介入放射科医生提供了机会，以创建通过血管内途径选择性治疗肝脏原发性和转移性肿瘤的方法。通过混合化疗药物和栓塞剂，可以注入高浓度的化疗药物，同时将全身毒性降至最低（图24）。化疗栓塞剂不断更新，开发出特定疾病的化疗药物。这种治疗方法也为新的化疗药物直接注入肿瘤提供了路径。    

小结   

为了充分了解介入放射学对现代医学的影响和范围，将其与其他手术专业进行比较是有益的。无论该领域如何，大多数其他医生最多执行十几个或更多疾病的手术方法，其实践范围相对较窄，且定义良好。这些学科的进步也局限于相当有限的范围内。我们希望在这篇简短的综述中能够证明，介入医学技术的多样性，介入放射医生已经能够在所有器官和身体系统中使用多种方法治疗疾病。这个相对较新的医学专业的范围有利于患者的健康，创新使介入放射科医生更能够改善患者的生活。