引言：封堵器放进去了，然后呢？
镍钛合金（Nitinol）是当今经导管封堵器领域无可争议的核心材料。凭借其独特的超弹性和形状记忆功能，镍钛合金封堵器可被压缩进细小的输送鞘管、在体内释放后自动恢复预设的双盘结构，实现可靠的即刻封堵。自2001年Amplatzer房间隔缺损封堵器获FDA批准以来，全球已有数十万患者接受了镍钛合金封堵器植入。
然而，“即刻封堵成功”并不等于“最终治愈”。封堵器植入后的远期疗效，高度依赖于一个关键的生物学过程——内皮化。只有封堵器表面被完整、有功能的内皮细胞层覆盖，才能将金属异物与循环血液隔离开来，实现真正的“生物性愈合”。然而，临床证据表明，相当比例的患者面临内皮化不全的困境——封堵器表面无法形成完整的内皮覆盖，裸露的金属和聚合物材料持续暴露于血液中，为晚期血栓的形成埋下了隐患。
本文聚焦于“内皮化不全”与“晚期血栓”这一临床难题，从材料学角度剖析其发生机制，并探讨可降解封堵器为何是解决这一问题的根本方向。
一、临床现状：内皮化不全与晚期血栓的流行病学
1.1 内皮化不全：一个被低估的普遍问题
封堵器植入后的理想内皮化过程是：术后1个月，聚酯纤维大部分区域出现新生内皮覆盖；术后3-5个月，金属框架突出部位完成内皮化。然而，这一过程并非在所有患者中都能顺利完成。
动物模型数据：Perdreau等（2023）利用显微CT评估绵羊ASD封堵器愈合过程，发现左盘面覆盖中位面积为93±8% ，而右盘面仅为55±31% ，5/8的病例存在右盘面不完全覆盖。封堵器两侧盘面的内皮化进程存在显著的不对称性。
临床数据：不完全内皮化可持续从术后18个月到7年之久。Białkowski等（2016）报告了一例19岁女性患者，ASD封堵术后24个月因不完全内皮化继发脑膜炎和感染性心内膜炎，最终需外科取出封堵器。另有报告显示，封堵器植入后12年仍存在不完全内皮化。
1.2 晚期血栓：发生率与临床后果
封堵器相关血栓（Device-Related Thrombus， DRT）是内皮化不全最直接的临床后果。
ASD封堵术后：血栓发生率约为0.8%-1.0%。一项荟萃分析估计装置血栓发生率约为1.0%。ASD介入相关血栓发生率约为1.2%。
左心耳封堵术后：DRT发生率更高，约为4%-6%。Amulet IDE试验中，Amulet装置12个月DRT发生率为3.3%，Watchman 2.5装置为4.5%。高危DRT（带蒂、可移动、厚度>3 mm）在Watchman 2.5装置中发生率显著更高（4.0% vs 2.2%，P=0.030）。
DRT可导致脑栓塞、TIA、全身性栓塞等严重后果。高危DRT患者5年卒中、全身性栓塞或心血管死亡复合终点发生率达30.4%，显著高于无DRT患者（19.9%）。
二、材料学机制：为何镍钛合金表面难以实现完整内皮化？
IDE的发生是多种材料学因素叠加的结果，可从表面形貌、表面化学、离子释放、结构设计与时间维度五个层面加以理解。
2.1 表面形貌：光滑表面不利于细胞锚定
内皮细胞属于锚定依赖型细胞，其增殖与迁移需先在材料表面完成充分的黏附与铺展。未经表面改性的镍钛合金丝表面光滑度较高，缺乏适合内皮细胞伪足攀附的微观拓扑结构（如纳米级沟槽、微孔等），导致初期细胞黏附效率低下。
来自表面工程研究的反面证据具有较强的说服力：Palmaz等（1999）在镍钛合金表面制备平行沟槽后，内皮细胞迁移速率较光滑表面提高了64.6%-。Samaroo等（2008）发现，具有亚微米及纳米级粗糙度的镍钛表面，内皮细胞黏附效果在5小时后即显著优于光滑表面-。Nozaki等利用飞秒激光在镍钛表面构建分级周期性微纳结构后，内皮细胞沿纳米结构定向排列，而血小板无法黏附-。这些证据一致表明：未改性的光滑镍钛表面本身构成了内皮化的天然屏障。
2.2 表面化学：凝血级联的激活倾向
镍钛合金在接触血液时，其表面会激活内源性凝血级联反应，促进血小板黏附与活化，形成不利于内皮细胞铺展的微环境-。现有研究指出，镍钛合金支架存在“免疫应答、抗腐蚀、延迟内皮化和再狭窄”等未解决的关键问题。
早期封堵器结构中同时包含镍钛合金与不锈钢两种金属成分，在体液中形成原电池效应，产生电位差，进一步干扰局部微环境的电化学平衡。单铆及无铆全镍钛合金封堵器的开发部分缓解了此问题，但铆钉连接处与金属丝交叉点等结构区域仍是内皮化的薄弱环节。
2.3 镍离子释放：对愈合微环境的干扰
镍钛合金表面的钝化氧化层在体内复杂电化学环境中可能发生局部破坏，导致内部镍离子持续微量释放。研究显示，ASD封堵术后患者血镍浓度在术后一周较术前升高约三分之一，至术后六个月方降至基线水平。镍离子具有已知的细胞毒性及促炎效应，可干扰内皮细胞增殖并诱导局部炎症反应。
2.4 几何设计：低剪切力区域的覆盖困难
封堵器的三维结构中存在多处内皮细胞难以有效覆盖的区域，包括铆钉、螺丝螺纹、金属丝交叉点及盘面边缘。这些区域通常伴随局部血流剪切力较低，而低剪切力环境不利于内皮细胞黏附与排列，同时有利于血小板沉积。
2.5 永久存在：时间作为风险放大器
与组织磨蚀问题同理，镍钛合金的永久不可降解性是IDE及其并发症风险的“时间放大器”。金属封堵器一旦植入，其表面终身存在于心脏内。IDE若未在早期得到纠正，则持续为血栓形成与细菌定植提供底物。对于儿童及青少年患者，其预期寿命可达数十年，即使IDE的年发生率很低，终身累积风险亦不容忽视。前述植入12年后仍存在IDE的病例-，即为这一效应的具体体现。
三、可降解封堵器：从材料层面解决问题的逻辑
3.1 设计理念的转变
可降解封堵器的核心设计理念可概括为 “临时引导修复” ——装置在组织完成自身修复所需的时间窗口内提供力学支撑与阻流屏障，随后逐步降解吸收，最终由自体组织取代其功能。这一思路从材料层面回应了前述IDE的两大根源：一是选用具有更优生物学性能的聚合物材料改善表面与组织的交互方式；二是通过有限体内存留时间消除“永久存在”的风险放大效应。
以MemoSorb为代表的可降解封堵器，骨架材料为聚对二氧环己酮（PDO），阻流膜材料为聚乳酸（PLA）。PDO的降解周期约为6-12个月，PLA降解周期更长，二者复合可实现力学支撑与组织修复的时序匹配。
3.2 PDO材料在内皮化方面的特性
与镍钛合金相比，PDO在促内皮化方面具有以下材料学特征：
● 炎症调节：大鼠皮下植入模型显示，PDO纤维可显著缓解炎症反应、减轻纤维化并促进内皮化。
● 免疫微环境：PDO可募集M2型巨噬细胞（促修复表型），促进组织修复与内皮化。
● 降解与愈合的协同：随着PDO逐步降解，局部炎症进一步消退。犬VSD模型中，随着封堵器降解，偶发心律失常频率下降。
2025年中国可降解PFO封堵器临床应用专家共识指出：与镍合金封堵器相比，可降解PFO封堵器具有更好的生物相容性，可显著减少炎症反应、缓解纤维化并促进内皮化，从而在一定程度上减少血栓栓塞的发生。
3.3 时间维度的根本差异
PDO骨架的力学支撑可维持约6个月，恰好覆盖内皮化的关键窗口期（3-6个月）。此后装置逐步降解，约12个月基本完全吸收。这一时间设计的关键意义在于：金属封堵器面临的“终身IDE隐患”，在可降解封堵器中被压缩为一个有限且可控的时间窗口。
3.4 现有临床证据
可降解封堵器的临床研究已取得初步进展，但长期数据仍在积累中：
● Pansy PFO封堵器多中心研究（2025） ：纳入136例患者，12个月随访显示完全封堵率97.1%，DRT发生率为2.2%（3例）。
● 阜外医院可降解VSD封堵器研究：犬VSD模型3年随访证实PDO封堵器安全有效，促内皮化进程快于降解过程-。
● Pan等发表于Circulation的研究：24个月随访中可降解装置组未发生器械相关血栓、心脏侵蚀等严重并发症。
3.5 可降解封堵器的局限与挑战
可降解封堵器并非万能。其面临的核心工程学挑战是降解-内皮化时序匹配——若降解速度显著快于内皮化进程，则存在残余分流风险及聚合物降解产物暴露于血液的潜在风险。当前通过PDO骨架与PLA膜的复合结构设计，正在持续优化这一平衡-。此外，可降解材料在影像下的可视性、输送系统的可操作性等工程技术问题仍在改进中。
四、结语
内皮化不全与晚期血栓是镍钛合金封堵器术后不可忽视的远期风险。临床数据显示，术后6个月仍有相当比例（25%-56%）的患者存在IDE，且这一状态可持续至术后数年乃至十余年。其根源在于镍钛合金表面的多重材料学局限：光滑表面不利于细胞锚定、表面化学倾向激活凝血级联、镍离子释放干扰愈合微环境、复杂几何结构存在覆盖死角、永久存在使风险无限累积。
可降解封堵器以PDO和PLA为骨架材料，从材料层面提供了系统的解决路径：PDO本身具备缓解炎症、募集M2型巨噬细胞、促进内皮化的特性，而有限的存在时间从根本上消除了“永久存在”的风险放大效应-。现有临床证据（最长24个月随访）支持其安全性与有效性，但更长期的随访数据（5-10年）仍需积累。
从镍钛合金到可降解聚合物的演进，本质上是从“以永久异物实现永久封闭”到“以临时引导促成组织自愈”的范式转变。
文/致力于守护健康的材料学博士 阿德
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（完）
