利用“渦流超聲”龍卷風來擊碎大腦中的血栓

發表于 2025-12-11 02:32:33 來源：骨軟筋酥網

利用“渦流超聲”龍卷風來擊碎大腦中的血栓
（神秘的地球uux.cn）據EurekAlert!：科研人員開發了一項新的利用“渦流超聲（vortex ultrasound）”-- 一種類似于龍卷風的超聲--來擊碎大腦中的血栓的技術。在初步的利用龍卷體外實驗中，這一新技術在一個醫學實驗模型中以相較于現有技術快得多的風擊杭州外圍（外圍女）外圍經紀人（微信199-7144-9724）真實上門外圍上門外圍女快速安排30分鐘到達速度溶解了腦靜脈竇血栓。
“我們之前的碎大栓工作主要關注于利用前向超聲技術進行溶栓，”關于這項工作的腦中論文的共同通訊作者，北卡羅萊納州立大學機械與航天工程系Dean F. Duncan教授江小寧說：“我們的渦流超聲這項新工作則是運用了有著螺旋波前的渦流超聲。”
“換句話說，利用龍卷這種超聲在向前傳播時會不停旋轉，風擊”江老師說：“基于我們的碎大栓體外實驗，這一新的腦中溶栓技術因渦流超聲在血栓中產生了較強的剪應力而使血栓能以相較于現有醫療手段快得多的速度溶解。”
該論文的渦流超聲共同通訊作者，佐治亞理工大學機械工程系助理教授石承志說：“腦靜脈竇血栓會使顱內血壓急劇升高，利用龍卷這會極大地增加對病人致命的風擊杭州外圍（外圍女）外圍經紀人（微信199-7144-9724）真實上門外圍上門外圍女快速安排30分鐘到達顱內大出血的風險，因此我們這項能快速溶解血栓的碎大栓技術非常重要。”
“現有醫療手段大多基于靜脈滴注溶栓藥物，腦中但這需要耗費大量的時間。我們的技術能以物理方法快速溶解血栓，進而極大降低了病人因顱內大出血而病危的風險。”
腦靜脈竇血栓病是由血栓阻塞了大腦中收集回流血液的主要靜脈所引起的。在美國，每十萬人會有2-3個病例，并且病例數在2018和2019年有逐步增加的趨勢。
江老師說：“我們的工作之所以重要的另一個原因是現有的治療手段對20-40%的腦靜脈竇血栓無效。”
這一新技術是基于相控陣超聲換能器原理產生渦旋效應。報道的超聲換能器小到足以安裝在通過血管到達栓塞位置進行手術的導管上。
在概念驗證的體外實驗中，研究人員運用了牛血血栓在3D打印的腦靜脈醫學模型中進行實驗驗證。
“基于已有的數據，現有的治療手段最快需要15小時，平均則需要29小時來溶解腦靜脈竇血栓，”石老師說：“在體外實驗中，我們的新技術成功在遠少于半小時的時間內溶解了一塊急性腦靜脈竇血栓。”
血管內手術都存在著如損傷血管壁等副作用的風險。為測試這些風險，研究人員用動物靜脈進行了多次渦流超聲照射實驗，結果發現渦流超聲對血管壁并未造成影響。
研究人員還測試了渦流超聲對血液中紅細胞的影響，同樣并未發現渦流超聲對紅細胞有顯著的副作用。
“接下來我們將就渦流超聲治療腦靜脈竇血栓的可行性進行動物實驗，”江老師說：“如果動物實驗成功，我們將進行臨床測試。”
石老師說：“如果渦流超聲能用于臨床治療腦靜脈竇血栓，這一醫療手段將與現有的血管內手術的成本相當。”
論文“A Model of High-Speed Endovascular Sonothrombolysis with Vortex Ultrasound-Induced Shear Stress to Treat Cerebral Venous Sinus Thrombosis”發表于開放期刊Research, a Science Partner Journal。論文的共同第一作者是北卡羅萊納州立大學的博士生張博華，博士后研究員武懷宇，和前北卡羅萊納州立大學博士生，現韓國仁荷大學助理教授Howuk Kim 博士。其他作者包括：佐治亞理工大學機械工程系的Phoebe Welch，密西根大學生物醫學工程系的Ashley Cornett，Greyson Stocker，Gabe Owens教授和徐蓁教授，匹茲堡大學醫學中心中風中心主任Raul Nogueira教授，和北卡羅萊納大學生物醫學工程系的研究助理教授Jinwook Kim博士和Paul Dayton教授。
該工作是在美國國立衛生研究院R01HL141967，R41HL154735和R21EB027304以及美國國家科學基金CMMI-2142555研究經費支持下完成的。
相關：新工具使用超聲波“龍卷風”分解血栓
（神秘的地球uux.cn）據北卡羅來納州立大學（作者：Matt Shipman）：研究人員開發了一種新工具和技術，使用“渦旋超聲波”（一種超聲波龍卷風）來分解大腦中的血凝塊。新方法比現有技術更快地消除腦靜脈竇血栓形成（CVST）體外模型中形成的凝塊。
“我們以前的工作著眼于使用超聲波消除血栓的各種技術，這些技術基本上是面向前的波，”該研究論文的共同通訊作者Xiaoning Jiang說。“我們的新工作使用渦旋超聲，其中超聲波具有螺旋波前。
“換句話說，超聲波在向前移動時正在旋轉，”北卡羅來納州立大學機械和航空航天工程院長F. Duncan教授Jiang說。“根據我們的體外測試，這種方法比現有技術更快地消除血栓，主要是因為渦流引起的剪切應力。
“我們的新技術快速起作用的事實很重要，因為CVST凝塊增加了大腦血管的壓力，”該研究的共同通訊作者，佐治亞理工學院機械工程助理教授Chengzhi Shi說，“這增加了大腦出血的風險，這對患者來說可能是災難性的。
“現有技術在很大程度上依賴于溶解血凝塊的干預措施。但這是一個耗時的過程。我們的方法有可能更快地解決這些血栓，降低患者的風險。
當負責從大腦排出血液的靜脈中形成血凝塊時，就會發生CVST。2018 年和 2019 年，美國 CVST 的發病率在 2 至 3/100，000 之間，并且發病率似乎在增加。
“我們在這里的工作很重要的另一個原因是，目前CVST的治療在20-40%的病例中失敗，”Jiang說。
新工具由一個專門設計用于產生渦流渦旋效應的換能器組成。換能器足夠小，可以并入導管，然后導管通過循環系統輸送到血凝塊部位。
對于概念驗證體外測試，研究人員在腦靜脈竇的3D打印模型中使用了牛血。
“根據現有數據，溶解CVST血栓的藥物干預至少需要15小時，平均約為29小時，”Shi說。“在體外測試期間，我們能夠在半小時內溶解急性血凝塊。
在任何導管插入或手術干預期間，都有潛在的傷害風險，例如損壞血管本身。為了解決這個問題，研究人員進行了將渦旋超聲應用于動物血靜脈樣本的實驗。這些測試發現血管壁沒有損傷。
研究人員還進行了測試，以確定渦旋超聲是否對紅細胞造成重大損害。他們發現紅細胞沒有實質性的損傷。
“下一步是我們使用動物模型進行測試，以更好地確定這種技術在CVST治療中的可行性，”Jiang說。“如果這些測試成功，我們希望進行臨床試驗。
“如果渦旋超聲成為臨床應用，它的成本可能與用于治療CVST的其他干預措施相當，”Shi說。
論文“高速血管內溶栓與渦旋超聲誘導剪切應力治療腦靜脈竇血栓形成的模型”發表在《研究》雜志上。

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