Science子刊：流动驱动的磁微导管可用于治疗超选择性动脉栓塞

洛桑联邦理工学院的研究人员发明了一种极其小型且超柔软的神经血管微导管。它能借助血流动力，在几秒钟内安全地穿行于最复杂分支的动脉中。

微导管是一种能够在人体血管中蜿蜒穿行以输送救命疗法的医疗设备，例如用于治疗动脉堵塞或止血。它们也可用于切断流向肿瘤的血液或输送高度靶向的化疗药物。

迄今为止，介入神经放射科医生一直使用导丝，通过耗时且存在损伤血管壁风险的"推-拉-扭"技术，小心翼翼地将微导管引导通过血管的曲折弯道。但即便是这些器械，对于到达大脑最远端、分支最密集的血管来说也显得过大，这些血管的直径可能小于150微米——大约相当于人类头发的粗细。

为了克服这些挑战，研究人员一直在开发无缆线的微型机器人，可以利用磁场或声波将其引导至治疗部位。但洛桑联邦理工学院工程学院微生物机器人系统实验室负责人Selman Sakar认为，通过更新的设计，导管仍然能最好地完成这项工作。

Sakar解释说："导管消除了使用后设备取出的担忧，并且没有有限的有效载荷限制。同时，许多血管是传统导管无法到达的。这就是我们开发并测试MagFlow的原因：它是一种超小型磁性微导管——比基准微导管小一倍——通过借助血流自身的动能，最大限度地减少了与血管壁的接触。"

医学新路径

MagFlow的概念最初于2020年被描述为一种带状、扁平的聚合物装置（与传统的圆形血管内器械形成对比），带有磁性尖端。现在，通过与多伦多西部医院的介入神经放射科医生Pascal Mosimann合作，Sakar和最近的洛桑联邦理工学院毕业生Lucio Pancaldi已将这一概念转化为一个功能齐全的微导管。两个粘合的聚合物片使装置主体能够"像消防水管一样"膨胀，以输送稀薄或粘稠的生物医学液体。

与此同时，洛桑联邦理工学院团队开发了一个机器人操控平台OmniMag，允许使用机器人臂安装的磁场发生器来引导微导管。利用医生在触控笔上的手部移动，OmniMag自动计算所需的磁场方向，以将MagFlow的磁性尖端指向期望的方向。

在巴黎一处研究设施进行的实验中，该团队通过将导管置入猪的头、颈和脊柱中极其狭窄和弯曲的动脉，安全快速地输送造影剂和栓塞剂，展示了MagFlow的独特能力。这些实验的结果已发表在《科学·机器人学》杂志上。

"我们的实验结果将流驱导航概念提升到了一个可行的临床解决方案，最终可能为心血管疾病开辟新的治疗途径，"Pancaldi总结道。

展望未来，科学家们看到了MagFlow在治疗出血性中风或动静脉畸形的成年患者以及儿科癌症患者血管方面的潜力。他们表示，他们的技术已经引起了医学界的兴趣，并且目前正在与洛桑大学医院和朱尔·戈宁眼科医院的临床医生合作，开发用于视网膜母细胞瘤治疗的MagFlow。

"我们对这项专利技术感到非常兴奋，并希望进一步推进它——我们正在启动一家初创公司，"Sakar说。

他补充道，除了导管插入术，这项创新技术还为神经病学领域令人兴奋的应用打开了大门。"我们正在与伯尔尼大学附属医院的神经外科医生和癫痫专家合作，开发能够利用MagFlow概念在血管中导航的电极，以微创方式绘制癫痫发作活动图。"（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Lucio Pancaldi et al, Flow-driven magnetic microcatheter for superselective arterial embolization, Science Robotics (2025). DOI: 10.1126/scirobotics.adu4003.