Safety profile of DMSO-based liquid embolic agents for neurointerventional procedures in neonates, infants, and toddlers: a cohort study [NEUROINTERVENTION]

Joga, V. P., Krawczyk, K., Olsson, G., Kim, Y.-J., Dexter, M., Bhatia, K. D.

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AI 導讀 academic IR 重要性 4/5

雪梨兒童醫院最新數據:DMSO 液態栓塞劑在 3 歲以下幼兒的安全係數與大兒童無異,發生率僅 7.6%。

  • 66 次兒科栓塞中有 72.7% 集中在 3 歲以下嬰幼兒,整體併發症僅佔 7.6%(5例)。
  • 幼兒組併發症率 8.3% vs 大兒童 5.5%,統計檢定 p=0.22 顯示無顯著年齡差異。
  • 最需警惕的技術風險為高血流導致的無症狀肺部栓塞物移行,佔總處置的 3%。

在小於 36 個月的嬰幼兒神經介入栓塞中,使用 DMSO 溶劑的整體併發症發生率僅為 7.6%,且與較大兒童相比並無顯著統計學差異(p=0.22)。過去我們總認為將這種具備心血管毒性與高滲透壓的化學溶劑打入體重極輕的嬰兒腦血管內,會引發極高的全身性與代謝性災難;然而這份來自雪梨兒童醫院的最新數據推翻了這個預設恐懼,證明只要控制得當,液態栓塞劑在新生兒族群依然具備高度的安全性。

DMSO 溶劑在 36 個月以下幼兒的生理挑戰

在神經介入領域,DMSO(一種用來溶解液態栓塞劑的強效有機溶劑)和基於該溶劑的 EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物,即 Onyx 等液態栓塞劑的主成分)已經徹底改變了高血流顱內血管畸形的血管內治療。對於成人和較大的兒童,這些材料的安全數據已非常充分。然而,當受試對象轉移到新生兒、嬰兒和學步期幼兒(0 天至 36 個月)時,放射科與神經外科醫師往往面臨巨大的心理門檻。DMSO 本身具有高滲透壓、血管毒性,且會產生大蒜味的呼吸排泄物;更重要的是,快速注射 DMSO 可能引起嚴重的血管痙攣、心跳過緩甚至心血管崩潰。

新生兒的總血量極小,通常僅有數百毫升。在一個體重 3 公斤的嬰兒體內注射 0.5 毫升的 DMSO,其全身濃度與血行動力學衝擊,遠遠大於在 70 公斤成人體內注射相同劑量。這種生理上的脆弱性,導致許多神經介入醫師在面對幼兒複雜血管畸形時,寧可退而求其次選擇傳統的白金線圈或 NBCA(遇血即瞬間凝固的壓克力膠),即便這些傳統材料在處理多重微小供血動脈時的穿透力與鑄型效果遠不如 DMSO 基底的液態栓塞劑。作者團隊正是為了解決這個臨床痛點,假設並試圖證明:只要技術操作精確,幼兒群體使用這類藥劑的併發症發生率,其實與大兒童或成人相當。

Table 1 呈現的 66 次栓塞與 VOGM 絕對佔比

這是一項單一醫學中心的 retrospective cohort study(回顧性世代研究),研究團隊收集了 2022 年 7 月 1 日至 2025 年 6 月 30 日期間,所有在首次處置時年齡小於 18 歲,且接受過至少一次 DMSO 基底液態栓塞劑治療的兒科神經介入病例。為了確保數據的臨床指導價值,研究將原發性結果設定為「可歸因於 DMSO 基底液態栓塞劑的併發症發生率」,並嚴格區分了全身性、代謝性、神經性以及技術性併發症。

從收案的具體數字來看,Table 1 顯示共有 17 名兒科病患被納入研究(6 名女性,11 名男性),年齡跨度從出生後 2 天到 18 歲,平均年齡為 4.1 歲,中位數為 2.0 歲,標準差 5.35。這 17 名病患在三年間總共接受了高達 66 次的栓塞手術,平均每位病患接受近 4 次處置。這強烈反映了兒科神經介入的標準治療策略:為了避免正常灌注壓突破(NPPB,因血管畸形突然封閉導致周圍正常腦組織出血或水腫),這類複雜病灶必須採取分期、多次的漸進式栓塞。

更值得我們放射科同行注意的是其適應症分佈:在 66 次處置中,高達 71.2%(47 次)是針對 VOGM(大腦大靜脈畸形,一種新生兒期極度高血流的動靜脈短路,常伴隨嚴重心衰竭)。同時,高達 72.7% 的手術(48 次)集中在 0 天至 36 個月的「年輕次群組」中。這意味著這份研究的數據,高度代表了神經介入領域中最具挑戰性、血流動力學最不穩定的極低體重新生兒 VOGM 治療情境。

研究世代與 66 次處置的人口學特徵
參數數值 / 佔比
總病患數17 位 (男11, 女6)
總處置次數66 次 (平均每人 3.8 次)
年齡中位數2.0 歲 (範圍: 2天至18歲)
VOGM 適應症佔比71.2% (47/66 次)
年輕次群組 (<36個月) 佔比72.7% (48/66 次)

資料來源:Table 1 衍生數據

拆解 7.6% 併發症:Figure 1 的肺部栓塞與死亡

把焦點拉到主要結果,在 66 次使用 DMSO 液態栓塞劑的處置中,發生了 5 次可歸因於該藥劑的併發症,整體併發症發生率為 7.6%(5/66)。這個數字不僅回答了研究初期的假設,也為臨床醫師提供了一個明確的風險預期基準。為了更深入理解這些風險的本質,我們必須細看這 5 起併發症的具體組成與臨床表現。

這 5 起事件中,包含 1 例死亡、2 例暫時性神經功能缺損,以及 2 例無症狀的栓塞物肺部移行。針對那 1 例死亡,雖然原文未詳述個案細節,但在 VOGM 的新生兒中,任何微小的血流動力學改變(例如 DMSO 注射引起的短暫心搏過緩或心臟後負荷驟增)都可能成為壓垮脆弱心臟的最後一根稻草。而 2 例暫時性神經功能缺損,在液態栓塞劑的應用中十分典型,通常與 DMSO 引起的局部血管痙攣或微小穿支動脈的短暫缺血有關,所幸這類神經學症狀多具有可逆性。

最讓介入醫師警惕的是那 2 例「無症狀的栓塞物肺部移行」。在使用 Onyx 等材料治療 VOGM 這類極高血流的瘻管時,液態栓塞劑需要時間聚合固化;如果注射速度大於聚合速度,未固化的材料極易穿過靜脈端,順著靜脈回流進入肺動脈。儘管這 2 例在臨床上是無症狀的(可能因為溢流的總體積極小),但這從機制上提醒我們,在幼兒身上控制 DMSO 注射速率與血流阻斷技術(如使用球囊導管或降壓技術)的絕對必要性。

嬰幼兒與大兒童的 p 值 0.22 統計學對比

本研究最重要的一節,在於對 0-36 個月(嬰幼兒)與 3-18 歲(大兒童)這兩個次群組的直接對比。臨床上最普遍的擔憂是:體型越小、器官越不成熟的嬰兒,對 DMSO 的耐受度越差,併發症應該呈現幾何級數的上升。然而,數據卻給出了完全不同的故事。

在 0-36 個月的年輕次群組中,48 次處置發生了 4 次併發症(發生率 8.3%);而在 3-18 歲的較大兒童次群組中,18 次處置發生了 1 次併發症(發生率 5.5%)。當研究團隊運用 Fisher's exact test 進行統計檢定時,得出的 p 值為 0.22,顯示兩組之間並沒有統計學上的顯著差異。這個 p 值向我們傳遞了一個強烈的訊號:年齡和體重本身,並不是決定 DMSO 毒性爆發的絕對變數。

我們該如何解讀這個不顯著的差異?這並非意味著新生兒對毒性免疫,而是反映了現代神經介入技術的代償能力。當醫師意識到新生兒的脆弱性時,會自發性地採取極端謹慎的操作:例如使用相容於 DMSO 的極細微導管(如 Apollo 或 Magic)、將推注速度控制在遠低於成人標準的 0.1 cc/min 以下、並在注射前確保足夠的動脈灌注沖洗。這些技術細節有效地中和了嬰幼兒生理上的劣勢,使得最終的併發症發生率得以降至與大兒童相近的水準。當然,由於樣本量相對較小(尤其是大兒童組僅有 18 次處置),我們不能完全排除 Type II error(偽陰性錯誤)的可能性,但 8.3% 的絕對發生率依然處於極具臨床接受度的合理範圍之內。

不同年齡次群組的 DMSO 併發症發生率比較

Fisher's exact test: p=0.22

單一醫學中心的邊界與給放射科的實務指引

在 Discussion 中,作者坦承了這項研究的幾個先天限制。首先,這是一個單一中心的 retrospective study,66 次處置雖然在兒科神經介入(特別是 VOGM)領域已經算是不錯的樣本數,但 17 名病患的基數仍然偏小。這意味著數據容易受到個別極端病例(outliers)的影響,例如單一病患若經歷多次併發症,就會大幅拉高整體比例。其次,回顧性設計無法完全捕捉那些未被記錄的輕微代謝波動,例如短暫的肝腎功能指數微調,這可能低估了 DMSO 在亞臨床層面的影響。

然而,這些限制並不妨礙這份文獻為第一線放射線醫師與神經介入醫師帶來實質的臨床啟示。適用邊界很明確:這套數據高度適用於需要多次分期治療的複雜性血管畸形(尤其是 VOGM),證明了在完善的重症監護與精密的微導管操作下,EVOH 可以成為一線武器。相對地,如果不具備嚴密的術中血流動力學監控設備,或者操作者對極慢速推注手感不夠熟悉,就不應輕易將此安全數據套用在自己的實務中。

對於同行而言,明天的臨床實務可以怎麼做?當你在神經血管攝影室面對一個幾個月大、需要栓塞的高血流動靜脈瘻管時,不要再因為單純害怕 DMSO 的全身毒性而被迫妥協使用鑄型效果較差的材料。重點應放在「程序控制」:準備好術中的心跳與血壓連續監測,與麻醉科醫師確認好應對突發心搏過緩的藥物;在注射 DMSO 填滿微導管死腔(dead space)時務必極度緩慢;並且在透視下密切關注靜脈引流端,一旦發現液態栓塞劑有順流向肺部移行的跡象,必須立刻停止推注。只要守住這些技術底線,這份 7.6% 的數據就是你最強大的臨床後盾。

處理新生兒 VOGM 時別被 DMSO 毒性嚇退,只要把推注速度壓到極限並盯緊靜脈端防止肺溢流,液態栓塞在嬰兒身上的安全性跟大兒童一樣可靠。

Abstract

Introduction:DMSO (dimethyl sulfoxide) based liquid embolic agents have revolutionized the endovascular treatment of high-flow intracranial vascular malformations but can be associated with systemic and metabolic complications. Extensive safety data exists regarding the rates of such complication in adults and older children. However, relatively little published data is available on the safety profile in neonates, infants, and toddlers, which may limit uptake in the treatment of young children. We hypothesized that complication rates related to the use of these agents in young children are relatively similar to those reported in older children or adults.Methods:A single-centre retrospective cohort study was undertaken of all paediatric neuro-interventional procedures utilizing DMSO-based liquid embolic agents in patients of age &lt; 18 years at the time of their first procedure who underwent at least one embolization procedure between 1st July 2022 and 30th June 2025. The primary outcome was the rate of complications attributable to use of DMSO-based liquid embolic agents including systemic, metabolic, neurological, and technical complications. Subgroup analyses were performed comparing results between younger (neonates, infants, and toddlers: 0 days &ndash; 36 months) and older (3 - 18 years) age subgroups.Results:A total of 66 embolization procedures were performed in 17 paediatric patients (female 6, male 11, age 2 days - 18 years, mean 4.1 years, median 2.0, SD 5.35). The most common indication for treatment was vein of Galen malformation (47 of 66 procedures, 71.2%), and 48 of 66 procedures (72.7%) were performed in the younger subgroup (0 days &ndash; 36 months). Complications attributable to use of DMSO-based liquid embolic agents occurred with 5 of 66 procedures (7.6%). Four complications occurred in the younger subgroup (4 of 48 procedures), but there was no statistically significant difference compared with the older subgroup (1 of 18 procedures) (p=0.22; Fishers exact test). These complications included one death, two transient neurological deficits, and two episodes of asymptomatic embolic migration to the lungs.Conclusion:DMSO-based liquid embolic agents had a reasonable safety profile in neonates, infants, and toddlers, that was comparable to published rates in older children and adults.