研究人员已经开发出一种微创球囊导管来封堵血管中的裂孔和裂孔

由新加坡南洋科技大学(NTU新加坡)领导的一组研究人员开发了一种装置，该装置使用经最小侵入性球囊导管应用的电活化胶水贴片，提供了一种更快、更少侵入性的方法来封堵血管中的裂口和裂孔。

这种设备最终可以取代开放或锁孔手术的需要，以修补或缝合在一起的内部血管缺陷。

在将导管插入适当的血管后，胶水贴片--绰号“Voltaglue”--可以通过身体引导到撕裂处，然后用可伸缩的电极在几分钟内将其粘合起来，所有这些都不会造成一次手术切割。

由NTU和麻省理工学院(MIT)的科学家申请专利，Voltaglue是一种新型粘合剂，在潮湿的环境中工作，并在施加电压时变硬。

使用Voltaglue的导管装置是由台大材料科学与工程学院的泰瑞·斯蒂尔副教授、前台大博士生、现为麻省理工学院的曼尼沙·辛格博士和美国麻省理工学院机械工程系及医学工程与科学研究所的埃伦·罗氏副教授共同开发的。

这种导管装置是自2015年由Assoc Steele教授发明以来，Voltaglue在医疗环境中的第一次概念应用证明。

他们的研究发表在同行评议的科学期刊上。

科学进步

四月。

阿索克教授斯蒂尔表示：“我们开发的系统可能是解决目前尚不满足的医疗需求的方法，即采用微创技术修复动静脉瘘(动脉和静脉之间的异常连接)或血管渗漏，而不需要进行开放手术。有了伏塔格鲁和导管设备，我们就可以不用做手术切口来修补动静脉瘘--我们可以派遣一个基于导管的设备来完成这项工作。”

一种修复血管断裂的新方法

导管系统由两部分组成：

(I)含有电压的粘附贴片，称为ePATCH，用于导管的气球，

(Ii)一种带有可伸缩导线的改良导管，它携带电流，称为CATRE。

研究小组在对猪心脏的实验室实验中发现，电压贴片可以在多种情况下安全有效地使用，包括能承受主动脉等动脉的高脉动血压。

该装置用于关闭移植猪主动脉的3mm缺损，在持续10毫升/分钟的血液流动下连接到模拟心脏。

首先插入柔性导管并引导其通过血管。一旦到了破裂的地点，气球就会膨胀，这样伤害就被电压贴片覆盖了。

一小部分电荷通过这两根电线来激活补丁。这种胶水的硬度可以通过改变施加在它上的电压来调节，这是一种叫做电固化的方法。这使得该贴片能够适应各种类型的组织表面，从相对平滑的主动脉组织到更不规则、不均匀的人造血管移植表面。

补丁在20秒后开始启动，并在3到5分钟内完全变硬。硬化后，贴片有效地将破损的容器粘合在一起，从而密封两个破碎的两端。电线、充气气球和导管随后被拔出。

在这个实验中，研究小组在猪心脏上留下了1000次生理压力/应变周期(心跳)，每分钟70次，大约15分钟。在实验结束后对主动脉进行检查时，发现该贴片仍能成功地封闭空隙。

这篇论文的第一位作者曼尼莎·辛格(Manisha Singh)博士曾供职于NTU材料科学与工程学院，他说：“Voltaglue不同于市场上的其他粘合剂，因为它是由电压激活的，在潮湿环境中稳定，可以附着在软组织上，适合修复血管。通过将它与现有的、商业上可用的导管结合起来，我们开发了一种新的输送机制，它具有微创、灵活和适应性强的特点。该系统具有多种医疗用途的前景，因为这种贴片的适用性可以根据病人的需要定制。”

修补各种器官和血管泪液的安全方法

该导管设计用于7.5至30毫米大小的血管，使它适合于密封器官和血管，如主动脉，肠和食道的缺陷。

压片和贴片都是用可生物可吸收的材料制成的，完全可降解，几周后就会溶解。

这些特性使导管适合于潜在的应用，例如血管移植，这是一种将血液从一个区域转移到另一个区域的普通手术方法，或封闭血液流向肿瘤，以杀死肿瘤。

新加坡总医院手外科和重建显微外科的高级顾问安德鲁·陈副教授就这项创新发表了独立评论。他说：“这种装置在输送生物粘接剂方面的临床应用不仅在血管吻合(血管连接)方面有巨大的潜力，而且在目前使用缝合材料的时间点上大大缩短了完成所需的时间。”

根据他们的发现，研究人员预测，有朝一日导管装置可能会被用于修补出生缺陷，如心脏壁上的洞。

研究小组已经为这种设备申请了一项联合专利，由麻省理工学院和NTU益公司、NTU的创新公司和企业公司共同承担。

导管系统的商业潜力突出了NTU在其最近宣布的2025年战略计划中对创新的承诺，该计划旨在将研究转化为提高生活质量的产品和成果。