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国家心血管病中心、中国科学院联合攻关取得重大原创突破。3月4日,中国医学科学院阜外医院潘湘斌团队联合中国科学院深圳先进技术研究院徐天添团队完成的磁流体左心耳封堵术研究成果,正式发表于国际学术期刊《自然》。这项我国完全自主研发的技术,首次实现心脏在体3D打印,破解房颤卒中预防领域长期临床瓶颈,标志着全球心脏介入治疗从“固体器械适配”迈入“流体原位成型”新纪元,为全球超6000万房颤患者带来全新卒中防治方案。
房颤是全球高发心血管疾病,卒中是其最致命并发症,临床证实房颤患者90%的左心房血栓源自左心耳,血栓脱落即可引发致残致死的脑栓塞。左心耳封堵术是预防房颤相关卒中的核心手段,但传统金属封堵器短板突出:刚性材质无法贴合柔软跳动的心脏,易出现残余漏;靠倒钩刺伤心肌固定,易引发心包积液等并发症;金属材质内皮化不全,患者长期面临器械血栓风险,严重制约技术推广。针对这一全球临床难题,两院联合团队摒弃传统“硬堵”思路,创新提出“软填”理念,历经十余年跨学科攻关,成功研发磁流体左心耳原位封堵技术,完整验证心脏在体3D打印原创构想。《自然》杂志同期发表专题述评,高度评价该项研究为下一代栓塞材料研发作出实质性贡献,为微创介入治疗开辟全新方向,兼具重大科研与临床转化价值。
据悉,此次突破是团队坚持临床导向、深耕原创研发的十年成果。早在2017年,潘湘斌教授便突破行业常规,前瞻性提出“3D打印+”理念与心脏在体3D打印构想,明确常规固定形态3D打印植入物无法适配动态心脏,需结合新材料与精准引导技术实现突破,为攻关锚定方向。在国家心血管病中心主任胡盛寿院士学科布局支撑下,阜外团队率先建成全球领先的超声引导介入技术体系,攻克传统放射线引导无法精准分辨心内结构的短板,该技术成果登刊国际顶级期刊,荣获世卫组织科技创新奖、国家技术发明奖,被联合国等机构命名为“PAN Procedure”并免费推广国际标准,已惠及60余个国家和地区。针对心脏高速血流易冲散未固化材料的核心瓶颈,团队联合中国科学院深圳先进技术研究院协作攻坚,历经数百次实验,成功研发专用磁流体材料,通过体外磁场约束+超声实时引导,实现动态心脏内精准注射、原位固化成型,让心脏在体3D打印从构想变为现实。
据了解,磁流体封堵技术实现三大核心创新,全面超越传统金属封堵器:一是百分百解剖贴合,达到影像学零残余漏,流体材质可沿左心耳复杂间隙自然铺展,固化后与腔壁无缝贴合,根除血栓隐患;二是磁场辅助成型,全程安全可控,体外磁场提供6倍于血流冲刷力的冗余,材料固化后自带粘合力与支撑力,无需倒钩固定,无心肌损伤风险;三是双模显影适配全域场景,兼具超声与放射线显影特性,手术可在大医院、基层机构甚至移动手术车开展,打破高端设备依赖,推动技术普惠下沉。
据介绍,依托超声引导介入技术体系,团队已研发31项世界首创技术,获国内外专利60余项,20余项原创器械在中欧上市,多款全球独家,打破国外高端器械垄断。2025年,团队可降解房缺封堵器成果登刊《美国医学会杂志》,成为该刊创刊150年来首篇中国原创器械研究,改写行业模仿跟进标签。该技术无需大型昂贵设备,易推广、易培训基层医师,推动复杂心脏手术向基层门诊化转变,移动手术车可实现上门诊疗,以创新催生医疗新质生产力。
临床层面,该技术彻底解决刚性器械与心脏的适配矛盾,保留心脏天然生理功能,杜绝心肌损伤、器械血栓等风险,动物实验证实其生物相容性优异,可快速内皮化,团队正加速临床转化。科学层面,实现心脏介入治疗从“固体适配”到“流体封堵”的范式革命,未来可拓展至心房间隔缺损、血管栓塞等领域,应用前景广阔。
科研团队表示,研究始终立足临床需求,核心是让房颤患者远离卒中威胁,彰显我国科研工作者敢闯“无人区”的创新精神。业内专家指出,这是我国医学科技从跟跑到领跑的标志性成果,展现了我国高端医疗器械自主创新实力,未来将持续推动全球心血管介入治疗革新,为人类健康贡献中国智慧与方案。
(光明日报全媒体记者崔兴毅)
