崭新无创的动脉瘤栓塞治疗方法

工程学院张立教授(下图左)及医学院余俊豪教授(下图右)领导的跨学科研究团队成功开发了「自粘微凝胶集群」,可防止动脉瘤持续膨胀以至破裂,成为崭新的栓塞治疗策略。这项研究已在著名的国际科学期刊Science Advances发表。

动脉瘤是一种典型的血管畸形,是指血管壁上异常的、向外鼓起或膨胀的区域。它可发生在人体的任何部位(如主动脉、腹部、脑部等),没有任何症状,但破裂后可能诱发严重的内出血,成为高度致命的疾病,在某些身体部位的死亡率高达四成。

尽管基于血管内输送栓塞剂(如金属线圈、聚合物球体、胶凝液)的栓塞治疗提供了一种临床上可行的手段,来堵塞动脉瘤并阻断进入动脉瘤的血流,但现有的栓塞治疗可能无法完全填充动脉瘤囊,并可能导致严重的并发症。 

研究团队设计的微型机械人平台突破了动脉瘤在血流高速流动下难被完全填充的瓶颈。用作填充动脉瘤的微型机械人,每个构件为一个微型球体,每个球体由pH响应型自愈水凝胶基质1、磁性纳米粒子和造影掺杂物组成。在导管的协助和在实时图像引导下,大量微凝胶被置入并集中到动脉瘤囊中。当加入酸性溶液时,微凝胶之间的自粘机制被激活,将它们焊接成一个整体,填充动脉瘤。

在平均速度高达每秒20厘米的人工血流环境中,微凝胶在动脉瘤模型和人类胎盘中实现了高效和选择性的积累,填充率超越95%。微凝胶栓塞在生理环境中表现出稳定的自粘性,至少可持续半年,并表现出令人满意的生物或血液兼容性。

此项研究获研究资助局、中国国家自然科学基金、香港中文大学–中国科学院深圳先进技术研究院机器人与智能系统联合实验室,以及InnoHK创新香港研发平台的医疗机械人创新技术中心支持。

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