我国科学家首次实现左心耳“液体封堵”
破解临床封堵难题
我国科学家首次实现左心耳“液体封堵”
心脏左心耳血栓是房颤患者常见的并发症，一旦血栓发生会导致患者中风风险加剧。当前，针对左心耳血栓常用的方式是口服抗凝药，或实施左心耳封堵术，但传统的金属封堵器常常面临封堵不全、血栓形成等难题。
针对这一临床难题，北京时间3月5日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所徐天添团队联合中国医学科学院阜外医院潘湘斌团队，在《自然》发表最新研究。合作团队首次研发出了一种可个性化适配所有左心耳类型的磁流体机器人（Magnetofluids），并提出了一种基于液体的心脏左心耳封堵的技术体系。
该研究首次解决了心脏左心耳血栓治疗中面临的“封堵周围漏、器械相关性血栓、心肌损伤、内皮化不完全”等核心痛点，实现了在猪模型上超过10个月的稳定封堵，颠覆了目前临床上使用的基于金属封堵器的封堵手段，标志着左心耳封堵技术从“固体适配”迈向“流体完全封堵”的全新阶段。
破解左心耳血栓临床难题
心脏左心耳是左心房向外延伸的狭长管状结构，具有调节左心房压力、储存血液、参与凝血、维持心脏功能等作用，其内壁凹凸不平的结构易导致血流堵塞，是房颤患者血栓形成的主要原因。
而对于无法使用口服抗凝药的房颤患者来说，左心耳封堵术是降低其中风风险的关键治疗手段。
现有的封堵技术长期面临两大核心挑战：一方面，现有的金属封堵器质地坚硬，需刺破心肌壁才能固定，易导致封堵器周围漏、器械相关性血栓和心肌损伤，硅胶等软封堵器需要过度扩张才能封堵，易破坏心脏内血流动力学；另一方面，左心耳内部布满小梁间隙，不同患者的左心耳形态千差万别，固体封堵器难以完全适配，未封堵的死角仍可能形成血栓，导致患者中风。
一直以来，徐天添团队深耕磁控微型机器人技术。该项技术凭借无线操控、微创介入、精准靶向等优势，成为解决微创介入诊疗临床痛点的重要方向。团队常年与多个临床团队积极开展合作，致力于通过磁控技术实现临床难题的突破。
2023年11月的一天，徐天添团队正在围绕原位固化的磁流体机器人展开实验，恰逢潘湘斌团队来访交流。徐天添团队在交流中了解到了左心耳封堵的临床难题。
“普通流体材料难以对抗血流冲刷和心跳挤压，难以实现安全封堵，如果利用磁流体这类新型材料，巧妙地利用外磁场作用以及本身的自适应塑形能力，或许能克服解决左心耳封堵的临床难题。”徐天添说道。
潘湘斌团队研发的超声引导介入技术体系可以实时显示心脏内部结构，为植入磁流体，提供了关键引导路径。双方一拍即合，迅速开展实验研究。
团队在离体猪上完成初步验证后，对初版磁流体的磁性、流动性、固定性等方面进行了改进和优化，最终研发出了一款新型磁流体机器人。该机器人可以经心脏介入导管进入左心耳中，在磁力牵引下，能成功对抗高速血流和剧烈心跳带来的干扰。与血液接触后，它能快速原位固化，继而形成完全贴合左心耳形状的磁凝胶，对出血部位完全封堵。