ขดลวดสำหรับอุดหลอดเลือด

Embolic coil

 

จุฑา ศรีเอี่ยม                     อนุ.รังสีเทคนิค

คง บุญคุ้ม                         อนุ.รังสีเทคนิค

วสันต์ ปันเขื่อนขัตย์             วท.บ.รังสีเทคนิค

วาทิต คุ้มฉายา                   วท.บ.รังสีเทคนิค

เอนก  สุวรรณบัณฑิต           วท.บ.รังสีเทคนิค

ภาควิชารังสีวิทยา คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล

 

จุฑา ศรีเอี่ยม,  คง บุญคุ้ม, วสันต์ ปันเขื่อนขัตย์ , วาทิต คุ้มฉายา, เอนก  สุวรรณบัณฑิต. ขดลวดสำหรับอุดหลอดเลือด. วารสารชมรมรังสีเทคนิคและพยาบาลเฉพาะทางรังสีวิทยาหลอดเลือดและรังสีร่วมรักษาไทย, 2552; 3(1): 51-9

 

บทคัดย่อ

ขดลวดแพลตินัมสำหรับใช้อุดหลอดเลือดโป่งพองมีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องในชื่อ GDC coil และได้มีการพัฒนาออกมาในชื่อต่างๆ โดยบริษัทเครื่องมือแพทย์ของสหรัฐอเมริกา ยุโรป และในปัจจุบันได้มีของทางบริษัทจีนได้ผลิตออกมาด้วย ความหลากหลายและคุณสมบัติที่ต่างกัน รวมถึงการเลือกใช้เป็นข้อสำคัญที่จะต้องทำการรวบรวมและบ่งชี้เพื่อการเลือกใช้ที่เหมาะสม

 

ขดลวดสำหรับอุดหลอดเลือด (embolic coil) มีแนวคิดของการนำแพลตตินัมมาเป็นวัสดุสำหรับอุดหลอดเลือดโป่งพองในสมอง โดยทางเทคนิคจะเป็นการช่วยลดกระแสเลือดที่จะไหลเข้าไปในกระเปาะของหลอดเลือดโป่งพอง และเมื่อมีการเคลือบผิวของขดลวด  จะช่วยทำให้เกิดการเกาะตัวของเกล็ดเลือดซึ่งจะช่วยให้การอุดตัน (thrombosis) ของหลอดเลือดส่วนที่โป่งพองนั้น  โดยที่ขดลวดเกิดจากการพันขดลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง  0.125 - 50 ไมโครเมตร ซึ่งจะช่วยลดการแตกของหลอดเลือดได้ โดยทำจากแพลตตินัมซึ่งสามารถมองเห็นได้ผ่านภาพเอกซเรย์ และสามารถโค้งงอได้ตามรูปร่างของหลอดเลือดโป่งพองนั้น ซึ่งจะส่งผ่านสายสวนหลอดเลือดขนาดเล็ก และมีการใช้ขดลวดนำทางพาไป เพื่อให้ได้ตำแหน่งที่เหมาะสมในกระเปาะของหลอดเลือดโป่งพอง เมื่อวางขดลวดในกระเปาะของหลอดเลือดโป่งพองในตำแหน่งที่เหมาะสมแล้ว แพทย์จะทำการทดสอบตำแหน่งซ้ำด้วยการฉีดสารทึบรังสี จากนั้นจะปล่อยขดลวด ผ่านระบบการวางขดลวดเพื่อให้วางอยู่ในกระเปาะนั้น และจะใส่ขดลวดเส้นต่อไปจนกว่าจะเต็มพื้นที่กระเปาะหลอดเลือดโป่งพองนั้น

GDC coil

      พัฒนาการของเทคโนโลยีด้านขดลวดแพลตตินัมสำหรับอุดหลอดเลือด (detachable platinum coil) เริ่มต้นในช่วยปลายยุค 1980 ซึ่งได้มีการพัฒนาสายสวนหลอดเลือดขนาดเล็กพิเศษ (microcatheter) และมีการพัฒนาเทคโนโลยีขดลวดขนาดเล็ก (micro-coil) โดย Dr.Guido Guglielmi ได้คิดค้นขดลวดแพลตตินัมในชื่อของ  GDC Coil  โดยขึ้นกับ Target Therapeutics, Fremont California ซึ่งได้รับการรับรองโดยองค์การอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) ในปี 1991 และอนุญาตให้ทำการตลาดได้ในปี 1995 โดยก่อนหน้านั้น GDC coil ได้ทำตลาดแล้วในยุโรปตั้งแต่ปี 1992  ภายใต้ชื่อบริษัท Boston Scientific

ปัจจุบันได้มีการพัฒนาให้มีขนาดต่างๆ เพื่อการเลือกใช้ที่เหมาะสมราว 140 ขนาด โดยขดลวดจะประกอบด้วยส่วนของขดลวดแพลตตินัมต่ออยู่กับขดลวดสแตนเลส เมื่อวางขลวดในตำแหน่งที่ต้องการ ระบบการปล่อยขดลวดจะกระทำด้วยกระแสไฟฟ้าขนาด 1mA ผ่านวิธี electrolysis นั่นคือกระแสไฟฟ้าบวกจะเคลื่อนไปบนขดลวดและชนกับกระแสไฟฟ้าลบที่มาจากอนุมูลของเลือด เช่น เม็ดเลือดแดง เม็ดเลือดขาว เกล็ดเลือดและไฟบริโนเจน ซึ่งจะเข้ามาล้อมรอบขดลวดเพื่อทำให้เกิดการอุดตันของหลอดเลือดสมองโป่งพองได้ การชนกันของกระแสไฟฟ้าที่ตำแหน่งรอยต่อนี้จะทำให้เกิดการตัดขาด การพัฒนามีหลักไมล์ที่สำคัญได้แก่

ปี 1995 พัฒนา GDC Detachable Coils  และ GDC Soft Coils

ปี 1996 พัฒนา GDC 2D Coils

ปี 1999 พัฒนา GDC SR (Stretch-Resistant) Coils

ปี 2000 พัฒนา GDC UltraSoft Coils

ปี 2000 พัฒนา GDC Matrix Detachable Coils

ปี 2003 พัฒนา Matrix SR Coils, Matrix UltraSoft

ปี 2005 พัฒนา Matrix2 360° Coils , Matrix2 Coils

 

 

Micrus coil

 การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตขดลวดของ Micrus ได้เพิ่มเติมจากระบบขดลวดแพลตตินัม (platinum coil) โดยมีการพัฒนาใน 2 รูปแบบได้แก่ delta wind microcoil technology และ cerecyte microcoil technology

โดยมีรายละเอียดดังนี้ delta wind technology เป็นการบิดขดลวดให้เป็นเกลียวหมุนรูปสามเหลี่ยม  ซึ่งช่วยในการวางขดลวดได้แนบกับผนังหลอดเลือดและสามารถขดตัวได้ในหลายทิศทาง เกิดการถอยกลับน้อย (kickback) และมีความเสถียร (stable) ของการตำแหน่งทำให้ขั้นตอนการปรับตำแหน่งใหม่น้อยลง (less repositioning) และจะทำให้สามารถอุดหลอดเลือดได้แน่นมากขึ้น  สำหรับ cerecyte microcoil technology เป็นการใช้ PGA polymer พันรอบขดลวดแทนการเคลือบ ซึ่งช่วยให้ขดลวดบิดหมุนในรูปร่างต่างๆ ได้และมีความนุ่มซึ่งจะไม่ทำอันตรายต่อผนังหลอดเลือด ขณะเดียวกันก็จะทำให้ใช้ขดลวดจำนวนน้อยลงในการอุดหลอดเลือดอีกด้วย ปัจจุบัน micrus ได้พัฒนารูปแบบของขดลวดเพื่อความเหมาะสมกับการเป็นตัวเลือกในการอุดหลอดเลือดเป็น 8 ชนิด

1. DeltaPaq microcoil เป็นขดลวดที่ใช้การพันแบบ delta ซึ่งเลือกใช้เพื่อการปิดหลอดเลือดโป่งพองที่มีคอกว้างพอควร (moderate neck aneurysm) โดยจะสามารถปิดตำแหน่งคอได้ดีอีกด้วย

2. DeltaPlush microcoil เป็นขดลวดที่ผสานการพันขดลวดแบบ delta กับความนุ่มของขดลวดแพลตตินัม ทำให้มีความนุ่มมาก เหมาะสำหรับเป็นขดลวดสุดท้ายสำหรับปิดหลอดเลือดโป่งพอง

3. Presidio microcoil เป็นรูปแบบผสมของ framing coil กับ filling coil ในด้านโครงสร้างและการจัดตัวของขดลวด ซึ่งมีขนาดยาวและจะจัดตัวให้คลุมถึงคอของหลอดเลือดโป่งพองได้ดี

4. Cashmere microcoil เป็นขดลวดที่ออกแบบให้มีความนิ่มและสามารถขดตัวได้ตามรูปร่างต่างๆ ของหลอดเลือดโป่งพอง เหมาะสำหรับ irregular shpe aneurysm

5. Micrusphere microcoil เป็นขดลวดแบบ spherical coil ที่ขดตัวคงที่ และสามารถขดตามรูปร่างของหลอดเลือดสมองโป่งพอง มีองศาการขดตัวที่ 90 องศา โดยจะค่อยๆ ขดตัวไปทีละวงจนหมดความยาว

6. HeliPaq microcoil เป็นขดลวด helical coil สำหรับการใส่ในหลอดเลือดโป่งพองเพื่อเติมให้เต็มพื้นที่ว่าง

7. UltiPaq microcoil เป็นขดลวดที่มีรูปร่างแบบเดียวกับ helipaq แต่มีความนุ่ม สำหรับใช้อุดหลอดเลือดในตำแหน่งคอของหลอดเลือดโป่งพอง

8. InterPaq microcoil เป็นขดลวดที่มีรูปร่างเป็นเส้น มีความนุ่ม สำหรับใช้อุดหลอดเลือดเพื่อให้เต็มพื้นที่ว่าง

 

 

EV3 Embolic coil

บริษัท EV3 ได้พัฒนาขดลวดสำหรับอุดหลอดเลือดโป่งพอง โดยมีการจำหน่ายอยู่ 3 ชนิด ได้แก่

1. AXIUM helical Detachable Coil เป็นขดลวดมีการขดตัวที่ดี สามารถขดตัวเป็น loop ได้ดี มีความนิ่งและไม่หักงอง่าย มีทั้งแบบ 3D และ Helix

 2. Nexus Detachable Coils เป็นขดลวดมีการขดตัวที่ดี สามารถขดตัวเป็น loop ได้ดี มีความนิ่งมาก จัดรูปร่างและมีความทนทาน เหมาะเป็นทั้ง framing และ filling coil  มีการแบ่งออกเป็น 3 ชนิดย่อย ได้แก่  Nexus Tetris 3-D CSRสำหรับใส่เป็นขดลวดตัวแรกเพื่อวางคลุมพื้นที่ของหลอดเลือดโป่งพอง Nexus Multi-Diameter CSR สำหรับการใส่เติมในพื้นที่ว่วงของหลอดเลือดโป่งพอง และ Nexus Helix SuperSoft CSR เพื่อการวางเป็นขดลวดสุดท้าย ซึ่งจะทำให้การใส่ขดลวดมีความแน่นสูง

3. NXT Tetris Detachable Coils มีรูปทรงคล้าย Nexus Tetris 3-D CSR พัฒนาตาม Tension Safe Nitinol filament technology สำหรับใช้ในการสร้างเป็นกรอบตามรูปร่างของหลอดเลือดโป่งพอง  fit and frame the aneurysm

 

 

Cordis Embolic coil

            Cordis ได้มีการพัฒนาขดลวดในชื่อ Cordis Trufill ซึ่งมีอยู่ 2 ชนิดได้แก่

1. Cordis Trufill DCS

2. Cordis Trufill DCS Orbit

โดยสามารถเป็นได้ทั้ง framing , filling และ finishing coil เนื่องจากมีให้เลือกได้หลายขนาด  โดยมีทั้ง complex และ helical form เพื่อการเลือกใช้

Cordis Trufill DCS Orbit ได้รับการนำเสนอว่าสามารถให้ higher packing density และเหมาะใช้เป็น finishing coil

 

 

Microvention Coil

บ.ไมโครเวนชันได้ออกแบบขดลวดสำหรับอุดหลอดเลือดสมอง โดยแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ได้แก่

1. Microplex coil

2. Hydrogel coil

สำหรับ Microplex coil System มีการออกแบบไว้หลากหลาย ทั้งในระบบ 10 และระบบ 18 มีผลิตอยู่ 4 รูปแบบได้แก่

1. compass เป็น framing and filling coil เนื่องจากมีความเสถียร และมีขนาดยาว
2. complex เป็น framing and filling coil เนื่องจากสามารถ form loop และคลุม neck of aneurysm ได้ดี และมีขนาดยาวเช่นเดียวกับ Compass coil
3. helical เป็นขดลวดที่มีทั้งชนิดธรรมดาและชนิดนุ่ม เหมาะสำหรับเป็น filling coil และใช้เป็น finishing coil ได้เช่นกัน
4. hypersoft เป็นขดลวดไว้สำหรับเป็น finishing coil

 

สำหรับ Hydrogel coil เป็นการประยุกต์ใช้ Intelligel Hydrogel Design ซึ่งไม่เป็นพิษ หรือส่งผลทางชีวะใดๆ การผลิตมีอยู่ 2 รูปแบบได้แก่

1. Hydrocoil เป็นขดลวด platinum helical coil ที่เคลือบด้วย hydrogel polymer บางๆ ซึ่งจะขยายตัวได้ และออกแบบเป็น overcoil เพื่อให้มีความยึดติดและทนทานเมื่อมีการขยายตัว โดยมีเวลาในการขยายตัวเต็มที่ที่ 20 นาที ทำให้ใช้ปริมาณขดลวดลดลงในการอุดหลอดเลือดสมองโป่งพอง
2. Hydrosoft เป็นขดลวดไว้สำหรับเป็น finishing coil หรือใช้ใน small aneursym เนื่องจากมีความนิ่มมาก

 

 

บรรณานุกรม

1. ______________. Guglielmi Detachable Coils (GDC). http://www.neurosurgery.pitt.edu/endovascular/treatments/gdc.html   
2. ______________. Development of Detachable Platinum Coil Technology. http://www.brainaneurysm.com/gdc-coiling.html
3. ____________. Microcoil. http://www.micrusendovascular.com
4. ____________. Neurovascular Intervention. http://www.bostonscientific.com
5. ____________. U.S. Neurovascular product. http://www.ev3.net/neuro/us/embolic-coils/
6. ____________. Coils. http://www.microvention.com/Products/Coils/tabid/62/Default.aspx
7. ____________.  http://www.
   freepatentsonline.com/EP1266631.html