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急性缺血性腦卒中（AIS）是腦中風時經常出現的一類疾(ji)病(bing)之一，目前血管內介入(ru)治療方式主要為機(ji)械取(qu)栓(shuan)，即使(shi)用取(qu)栓(shuan)支架或血栓(shuan)抽吸導管進(jin)行取(qu)栓(shuan)操(cao)作(zuo)，隨著(zhu)技術的發展，取(qu)栓(shuan)器械種(zhong)類繁多，今(jin)天和大(da)家介紹(shao)由斯(si)坦福大(da)學在Nature上發表的最(zui)新論文介紹(shao)的取(qu)栓(shuan)神器-Milli-Spinner。

01前言

動脈(mo)或靜脈(mo)中血(xue)(xue)(xue)(xue)栓(shuan)阻塞血(xue)(xue)(xue)(xue)流可引發嚴(yan)重疾(ji)病。機(ji)械血(xue)(xue)(xue)(xue)栓(shuan)切除(chu)術（MT）是一種微創血(xue)(xue)(xue)(xue)管內(nei)手術，通過抽吸、支架取(qu)栓(shuan)器或切割(ge)裝(zhuang)置清除(chu)血(xue)(xue)(xue)(xue)栓(shuan)，已(yi)成(cheng)為治療缺血(xue)(xue)(xue)(xue)性中風、心(xin)肌(ji)梗死、肺(fei)栓(shuan)塞和外周血(xue)(xue)(xue)(xue)管疾(ji)病的有(you)效(xiao)手段。然而，最(zui)先進的 MT 技術仍無法在約 10% 至(zhi) 30% 的患者中清除(chu)血(xue)(xue)(xue)(xue)栓(shuan)，尤其是對于高纖(xian)維蛋白含量的大血(xue)(xue)(xue)(xue)栓(shuan)；

此外，目前(qian)大多數機(ji)(ji)械取栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)工(gong)作機(ji)(ji)制(zhi)會導(dao)致血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)破裂或被切(qie)斷(duan)，這(zhe)可(ke)能(neng)會導(dao)致血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)碎片化和(he)遠端(duan)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)塞。在(zai)(zai)此，本文報(bao)告了一種基(ji)于前(qian)所未有的(de)(de)機(ji)(ji)制(zhi)的(de)(de)新型(xing)機(ji)(ji)械取栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)技(ji)(ji)術(shu)，該技(ji)(ji)術(shu)通(tong)過(guo)機(ji)(ji)械方式使血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)致密化，壓(ya)縮(suo)其纖(xian)維(wei)蛋(dan)白纖(xian)維(wei)網(wang)絡，并排(pai)出紅(hong)(hong)細胞(bao)（RBC），從而(er)顯著減(jian)少血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)體(ti)積并促進(jin)血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)完全清除。這(zhe)種機(ji)(ji)制(zhi)是通(tong)過(guo)血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)在(zai)(zai)旋轉作用下的(de)(de)壓(ya)縮(suo)和(he)剪切(qie)來實現的(de)(de)。通(tong)過(guo)計算流體(ti)動(dong)力學引導(dao)的(de)(de)微(wei)旋子結(jie)構設計，其證明(ming)了其在(zai)(zai)各種大小和(he)不(bu)同成(cheng)分的(de)(de)血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)（從富(fu)含紅(hong)(hong)細胞(bao)的(de)(de)軟血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)到富(fu)含纖(xian)維(wei)蛋(dan)白的(de)(de)硬血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)）上均能(neng)有效減(jian)少血(xue)栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)體(ti)積，體(ti)積減(jian)少率(lv)高達(da) 90%。在(zai)(zai)體(ti)外肺(fei)動(dong)脈和(he)腦動(dong)脈流模型(xing)以及體(ti)內豬(zhu)模型(xing)中(zhong)進(jin)行的(de)(de)Milli-Spinner機(ji)(ji)械取栓(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)(shuan)均顯示(shi)出高保真度的(de)(de)血(xue)管再通(tong)效果；

Milli-Spinner MT裝置(zhi)是首個被報(bao)道(dao)的(de)(de)(de)可直接(jie)改變(bian)血(xue)(xue)栓微觀結構以促進血(xue)(xue)栓清(qing)除(chu)的(de)(de)(de)機(ji)制，與(yu)現有的(de)(de)(de)基于血(xue)(xue)栓破裂和切割的(de)(de)(de) MT 機(ji)制相比，其(qi)效果(guo)顯著(zhu)提高(gao)。該技術為(wei)未來(lai) MT 設(she)備的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)引入了一種獨(du)特的(de)(de)(de)機(ji)械方式來(lai)減容和清(qing)除(chu)血(xue)(xue)栓，尤其(qi)適(shi)用于缺血(xue)(xue)性中風(feng)、肺栓塞和外周血(xue)(xue)栓的(de)(de)(de)治療(liao)。

02Milli-Spinner MT裝置介紹

Milli-Spinner是一種基于(yu)(yu)導管(guan)(guan)的取(qu)栓技術，與傳統機械取(qu)栓技術不同在(zai)于(yu)(yu)其導管(guan)(guan)遠端內(nei)置(zhi)一個(ge)微流(liu)體(ti)離(li)心(xin)器（如下圖1中b所示），

【創(chuang)新醫械】Milli-Spinner：基于(yu)導管(guan)的新型(xing)取栓器(qi)械

圖(tu)1，Milli-Spinner結(jie)構示意圖(tu)

Milli-Spinner頭端的微流體離心器相當(dang)給(gei)力，其能(neng)夠將含有線(xian)狀蛋(dan)(dan)白質(zhi)纖維蛋(dan)(dan)的堅韌血(xue)栓中分離出線(xian)狀蛋(dan)(dan)白質(zhi)纖維蛋(dan)(dan)，并(bing)將線(xian)狀蛋(dan)(dan)白質(zhi)纖維蛋(dan)(dan)“揉縮”成一個小團，并(bing)將其吸出。Milli-Spinner取栓原理如下圖2所(suo)示：

【創新(xin)醫械(xie)】Milli-Spinner：基于導管的新(xin)型取(qu)栓器械(xie)

圖2，一(yi)種用(yong)于有效(xiao)機械(xie)血栓切(qie)除術(shu)（MT）以治療各種疾病的多功能微流體離心(xin)器

圖(tu)2中各示例圖(tu)的具體(ti)解釋(shi)如下所示：

a）由于血栓阻塞血管導致的常見(jian)疾病示例；

b）常(chang)用(yong)的 MT 技術示意圖（左(zuo)：基于抽吸，右：基于支(zhi)架取(qu)栓器）；

c）主要由纖維蛋白網絡和(he)紅細胞（RBC）組成的血栓示意圖；

d）通過耦合壓(ya)縮和剪切(qie)載荷使松散纖維(wei)網絡致(zhi)密化以大幅減少體積的(de)概念；

e）壓縮和剪切(qie)載(zai)荷下纖維蛋白網絡(luo)致密化和紅細胞排(pai)出導致血(xue)栓體積減(jian)小；

f）微流體離心器(qi)旋切(qie)血(xue)栓(shuan)的示意(yi)圖

g）外徑（OD）為 1.2 毫米的打印微流體離心(xin)器照(zhao)片。比例尺：3 毫米；

h）用(yong)于(yu)藥物輸送的多功能微流體(ti)離心器示意圖。

分離(li)出線狀(zhuang)蛋白(bai)質(zhi)纖(xian)維(wei)蛋的想象松(song)散棉纖(xian)維(wei)球(qiu)，雙掌擠(ji)壓(ya)（壓(ya)縮(suo)(suo)）配合打(da)圈摩擦(ca)（剪切(qie)），纖(xian)維(wei)會逐漸纏結成(cheng)緊實(shi)小球(qiu)。Milli-Spinner微流體(ti)離(li)心器正是運用相(xiang)同(tong)原理(li)，借助(zhu)吸(xi)力將(jiang)血栓壓(ya)縮(suo)(suo)至管(guan)端，通過高速旋轉(zhuan)產生(sheng)剪切(qie)力完成(cheng)纖(xian)維(wei)重(zhong)組。根據研究(jiu)團隊介紹Milli-Spinner MT裝(zhuang)置能夠將(jiang)血栓體(ti)積壓(ya)縮(suo)(suo)至原始體(ti)積的5%左右。并且分離(li)出的紅細胞可正常參與血液循(xun)環，而微縮(suo)(suo)纖(xian)維(wei)蛋白(bai)球(qiu)則被(bei)吸(xi)入導管(guan)并排出體(ti)外，從而達到(dao)最終(zhong)取栓的目(mu)的。

在以上Nature雜志發(fa)(fa)表(biao)的Milli-Spinner MT裝置(zhi)之前(qian)，該團隊發(fa)(fa)表(biao)了一篇名為(wei)：Clot Treatment via Compression-and Shear-Induced Densification of Fibrin Network Microstructure: A Combined in Vitro and In Silico Investigation的研究性論(lun)文(wen)(wen)，該論(lun)文(wen)(wen)中主要介紹的是Milli-Spinner MT裝置(zhi)在體外實驗室測(ce)試并通過(guo)(guo)計算(suan)機聯合分析的過(guo)(guo)程，其中對該裝置(zhi)取栓的原理做了如(ru)下總結，如(ru)下圖3所示：

【創新(xin)(xin)醫械】Milli-Spinner：基(ji)于(yu)導管(guan)的新(xin)(xin)型(xing)取栓器(qi)械

圖 3，微流(liu)體離心器通過(guo)壓縮和剪切作用來去除(chu)血栓中的(de)物質原(yuan)理圖

圖(tu)3中的圖(tu)例解釋如(ru)下：

A）該去(qu)除機制的(de)(de)示意圖，展(zhan)示了(le)整合的(de)(de)壓(ya)縮(suo)和剪切(qie)力(li)如(ru)何使纖維蛋白網絡(luo)變得(de)更加(jia)致(zhi)密，并促(cu)進紅細(xi)胞的(de)(de)釋放；

B）微流體離心器去除血栓的(de)實(shi)驗演(yan)示，顯(xian)示了顯(xian)著的(de)體積縮(suo)小以(yi)及(ji)從(cong)紅(hong)(hong)色(se)（富含(han)紅(hong)(hong)細胞(bao)）到白色(se)（纖維蛋(dan)白密集）的(de)明顯(xian)顏色(se)變化；

C）微流體離心處理前后的(de)(de)血栓微觀結構的(de)(de)掃描電子顯微鏡圖像(xiang)，突出了從包(bao)含紅細胞(bao)的(de)(de)松散(san)纖(xian)(xian)維蛋白(bai)網絡(luo)到緊湊纖(xian)(xian)維蛋白(bai)結構的(de)(de)轉變。

本文由(you)廣州佳譽醫療器械有(you)限公司/佛山浩揚醫療器械有(you)限公司聯合編(bian)輯