这设备能否及时取代开孔或锁眼手术来修补或缝合内部伤口血管缺陷。
将导管插入合适的血管后,这种昵称为“Voltaglue”的胶贴就可以被引导到身体撕裂的位置,然后使用可伸缩电极激活,在几分钟内将其粘合,而无需进行任何手术。
由南大理工大学和麻省理工学院(MIT)的科学家获得专利,Voltaglue是一种新型粘合剂,可以在潮湿的环境下工作,在电压作用下会变硬。部署Voltaglue的导管装置是由南大材料科学与工程学院的Terry Steele副教授和南大前博士生Manisha Singh博士共同开发的,Manisha Singh博士现在在麻省理工学院,以及美国麻省理工学院机械工程系和医学工程与科学研究所的副教授Ellen Roche。
这导管该设备是自2015年Steele副教授发明以来,Voltaglue在医疗环境中的首次概念验证应用。“我们开发的系统可能会解决目前尚未满足的医疗需求,即微创技术修复动静脉瘘(一种动脉和静脉之间的异常连接)或血管泄漏,而不需要开放手术。有了Voltaglue和导管装置,我们就不必再做外科手术了,我们可以通过一个基于导管的装置来完成这项工作。”
修复血管的新方法
导管系统由两部分组成:
i)将含有伏特卢(Voltaglue)的粘接贴片称为ePATCH,应用于导管的球囊上,
ii)一种改良的导管,带有可伸缩的导线,可携带电流,命名为CATRE。
该团队在猪心脏的实验室实验中表明,Voltaglue贴片可以在多种情况下安全有效地使用,包括承受主动脉等动脉中的高脉动血压。该装置用于在连续血流10ml / min的条件下,在与假心脏连接的离体猪主动脉上闭合3mm的缺损。首先将柔性导管插入并引导通过血管。一旦在裂口处,气球就会膨胀,从而使Voltaglue贴片覆盖伤处。
一小股电荷通过两根电线发送,激活贴片。胶水的硬度可以通过改变施加给它的电压来调整,这个过程叫做电固化。这使得贴片能够适应各种类型的组织表面,从相对光滑的主动脉组织到更不规则、不平整的人造血管移植物表面。
补丁在20秒后开始固化,在3到5分钟之间完全固化。在硬化后,补片有效地将破裂的容器“粘合”在一起,从而将破裂的两端封闭起来。然后将钢丝、充气球囊和导管收回。
在此次实验中,研究组将贴片留在猪心脏上,以每分钟70次的速度进行1000次生理压力/应变循环(heartbeats),即15分钟左右。实验结束后对主动脉进行检查,发现补片仍能成功封堵间隙。
Manisha辛格博士论文的第一作者以前从南洋理工大学材料科学与工程学院,说:“Voltaglue在市场上与其他粘合剂voltage-activated,潮湿的环境中是稳定的,可以粘到软组织,使它适合修复血管的和有效的。通过将其与现有的商用导尿管相结合,我们开发了一种微创的、灵活的、适应性强的新型输送机制。由于贴片的适用性可以根据患者的需求进行定制,该系统有望在多种医疗应用中发挥作用。”
修补器官撕裂的安全方法
该导管适用于直径为7.5 - 30mm的血管,适用于主动脉、肠、食道等器官和血管的缺陷的密封。Voltaglue和贴片都是由生物可吸收材料制成的,这些材料在几周后就可以完全降解和溶解。
这些特性使导管适合于潜在的应用,如血管移植,一种常见的外科手术,将血液从一个区域流向另一个区域,或封闭血液流向肿瘤,以杀死它们。
新加坡总医院手部和显微外科重建部高级顾问Andrew Chin副教授对这一创新发表了独立评论,他说:“这种生物黏合剂的临床应用不仅在血管吻合(血管连接)方面具有巨大的潜力,而且在其他软组织固定方面也具有巨大的潜力,在使用缝合材料时,它可以显著减少目前完成缝合所需的时间。”
根据他们的发现,研究人员预测,导管设备可能有一天会被用来提供修补程序,以修复出生缺陷,如心脏壁的洞。
他们的研究发表在科学的进步.
来源:南洋理工大学