一项被研究人员称为“魔法”的科学突破，可能会彻底改变一种主要致死疾病的治疗方法。
在过去的几十年里，尽管中风治疗取得了许多进展，但一些关键问题依然存在。医学界常言，“时间就是大脑”，意思是每分钟中风未得到治疗，长期脑损伤或死亡的风险都会急剧增加。专家指出，大脑每缺血一分钟，平均会损失约190万个神经元，并失去大约一周的独立生活能力。
绝大多数中风属于缺血性中风，即血块阻塞了流向大脑的氧气供应。迅速清除这些血块至关重要，无论血块大小或密度如何——然而，通过机械手段有效移除最密集的血块一直是一个难以攻克的难题。
虽然时间和密度的问题并非必然相关，但两者都很重要。研究人员表示，这正是斯坦福大学开发的一项新技术有望重塑中风患者治疗路径的原因。
这种装置被称为“毫旋器”，它是一种微型、高速旋转的空心管，带有鳍片和狭缝。实验室和猪模型测试表明，它能够显著压缩并缩小血块体积，从而使其更容易快速高效地被移除——通常一次尝试即可成功。
“这有可能成为游戏规则的改变者，”斯坦福大学中风中心主任、该领域资深专家格雷格·阿尔伯斯（Greg Albers）表示。“研究结果很可能顺利转化为临床试验。”
设计“毫旋器”的斯坦福大学工程师赵芮妮（Renee Zhao）对此充满信心。
机械血栓切除术是一种微创手术，用于移除血块。现有的血栓切除方法包括通过导管抽吸血块或尝试用支架抓取并移除，但这些方法并非主要为了缩小血块体积而设计。“毫旋器”似乎能轻而易举地做到这一点——而且速度极快，有时甚至只需几秒钟。
在6月4日发表于科学期刊《自然》（Nature）的一篇论文中，“毫旋器”展示了一些令人瞩目的早期数据。在流动模型测试和猪实验中，这种通过导管插入的血栓切除装置显示出了高达95%的血块缩减能力。“就动脉开放而言，大多数情况下，我们的效率比现有技术高出一倍以上，”斯坦福大学神经影像与神经介入科主任、该研究的共同作者杰里米·海特博士（Jeremy Heit, MD, PhD）表示。
当“毫旋器”靠近血块时，会对血块施加压缩和剪切力，从而释放出被紧密包裹的红细胞——这一现象最初在实验室中被观察到时令研究人员感到意外。“对我们来说，这简直就像魔法，因为即使我们看到了这种现象，也很难直接弄清楚其工作机制，”赵芮妮告诉《财富》杂志。
尽管纤维蛋白核心仍然紧密围绕着“毫旋器”，但它已显著缩小，变得极易移除。（可以想象将一团棉花糖握在手中然后紧握拳头的效果。）“令人惊讶的是，它在几秒钟内就能完成工作——它真的会把这个东西旋转成一个小血块，然后迅速将其吸入导管，”海特博士说。“速度快得惊人。”
研究人员表示，仍有许多工作需要完成，包括全面的人体试验。但如果结果接近实验室和猪模型中的表现，这种装置可能会改变一种极为常见且严重的医疗问题的治疗路径。
在美国，中风是第五大死因，每年约有16万人死于近80万例确诊中风病例。大约90%的中风是缺血性的，即与血块有关。缺血性中风患者通常会接受溶栓药物（如tPA）或血栓切除术（有时两者兼用）进行治疗，但机械技术仍存在失败的情况。
在某些情况下，血块太大无法通过支架或抽吸装置提取，或者它可能过于牢固地附着在血管壁上。此外，由于血块较脆弱，在尝试取出时可能会破裂，导致小碎片进入血液流动，进一步深入大脑，可能扩大中风范围或引发新的损害，海特博士解释道。
“抽吸和支架取栓器都有很高的碎片化风险，”赵芮妮补充道。“‘毫旋器’实际上可以防止这种情况发生，”至少在实验室中如此。
据专家称，当前的血栓切除装置首次尝试的成功率不到50%，在约15%的情况下完全失败。这一点非常重要，因为首次尝试便成功清除阻塞的患者相较于需要多次尝试的患者，临床结果要好得多。
“如果需要两三次甚至四次尝试才能完全开通血管，效果显然会差很多，”布朗大学诊断影像系主任马瑞什·贾亚拉曼（Maresh Jayaraman）表示。“显然，我们需要确认（‘毫旋器’）在人体中是否安全有效。如果是的话，它有可能彻底颠覆我们对脑部血块移除的看法。”
赵芮妮表示，她和她的同事起初并未试图解决这个问题。相反，这位工程师一直在研究基于折纸原理的微型机器人——这些小型旋转设备能够在血液中自由游动。由外部磁场驱动的微型机器人仍在开发中，未来可能用于向身体特定区域输送药物、执行诊断任务，甚至携带仪器或摄像头。
赵芮妮说，这些旋转的微型机器人会产生“高度局部化且非常强的吸力”。“我们当时想，能不能用这个吸力来吸走血块？这个想法极其简单——可以说是非常直接的思维方式。”
海特博士表示，在实验室的脑动脉流动模型中，“毫旋器”在超过500次尝试中成功清除了所有血块。在猪实验中，该装置在首次尝试时就有90.3%的概率恢复至少一半的血流，几乎是抽吸法平均成功率的两倍。对于最难处理的血块，它在完全开通动脉方面的表现更是抽吸法的近四倍。
“我预计（该装置）将成为急性缺血性中风患者治疗技术的重大变革，”海特博士表示。“如果在人体中也能像我们在实验中那样以高成功率清除血块，我相信‘毫旋器’将挽救数万人的生命，并显著减少治疗患者的残疾程度。”
人体临床试验是下一步计划。田纳西大学健康科学中心的神经外科医生兼中风专家阿瑟·亚当（Arthur Adam）指出，需要关注的关键领域包括人类脑组织如何受到这种新型血栓切除方法的影响，以及从纤维蛋白中释放出来的细胞和碎片的行为。
“人体试验至关重要，它们有时会显示出与早期结果非常不同的结果，”亚当表示。
尽管如此，这项技术的发展前景依然令人期待。“这是一个非常令人兴奋的新设备，潜力巨大，”弗吉尼亚大学医学院放射学和医学影像系主任科林·德德恩（Colin Derdeyn）表示。“如果它在人体中表现得像在这些模型中一样出色，那么它将提高再通率——即我们能够在脑、心脏或肺中打开堵塞血管的频率。这将改善中风、心脏病发作和肺栓塞患者的预后。”
这项技术可能还只是冰山一角。赵芮妮和她的同事们认为，未来的无缆机器人版“毫旋器”将能够直接游动到血管内部，用于治疗血块、脑动脉瘤、肾结石等疾病。与此同时，团队已在加州成立了一家公司，以推进“毫旋器”的临床试验。
“考虑到患者数量的增加和这项极具前景的技术，我认为我们有可能挽救许多患者的生命，”赵芮妮表示。“我们希望尽快看到这项技术应用于人类——越快越好。”
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