嶄新無創的動脈瘤栓塞治療方法
工程學院張立教授(下圖左)及醫學院余俊豪教授(下圖右)領導的跨學科研究團隊成功開發了「自粘微凝膠集群」,可防止動脈瘤持續膨脹以至破裂,成為嶄新的栓塞治療策略。這項研究已在著名的國際科學期刊Science Advances發表。
動脈瘤是一種典型的血管畸形,是指血管壁上異常的、向外鼓起或膨脹的區域。它可發生在人體的任何部位(如主動脈、腹部、腦部等),沒有任何症狀,但破裂後可能誘發嚴重的內出血,成為高度致命的疾病,在某些身體部位的死亡率高達四成。
儘管基於血管內輸送栓塞劑(如金屬線圈、聚合物球體、膠凝液)的栓塞治療提供了一種臨床上可行的手段,來堵塞動脈瘤並阻斷進入動脈瘤的血流,但現有的栓塞治療可能無法完全填充動脈瘤囊,並可能導致嚴重的併發症。
研究團隊設計的微型機械人平台突破了動脈瘤在血流高速流動下難被完全填充的瓶頸。用作填充動脈瘤的微型機械人,每個構件為一個微型球體,每個球體由pH響應型自癒水凝膠基質1、磁性納米粒子和造影摻雜物組成。在導管的協助和在實時圖像引導下,大量微凝膠被置入並集中到動脈瘤囊中。當加入酸性溶液時,微凝膠之間的自粘機制被激活,將它們焊接成一個整體,填充動脈瘤。
在平均速度高達每秒20厘米的人工血流環境中,微凝膠在動脈瘤模型和人類胎盤中實現了高效和選擇性的積累,填充率超越95%。微凝膠栓塞在生理環境中表現出穩定的自粘性,至少可持續半年,並表現出令人滿意的生物或血液相容性。
此項研究獲研究資助局、中國國家自然科學基金、香港中文大學–中國科學院深圳先進技術研究院機器人與智慧系統聯合實驗室,以及InnoHK創新香港研發平台的醫療機械人創新技術中心支持。