Nature|Milli-spinner : 德为医疗助力斯坦福赵芮可团队解锁血栓治疗新突破


2025年6月4日,斯坦福大学赵芮可教授团队(Yilong Chang为第一作者)在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为:“Milli-spinner thrombectomy”的研究论文。 Milli-spinner thrombectomy通过旋转产生的压缩和剪切力,机械性致密化血栓中的纤维蛋白网络,显著缩小血栓体积,解决了传统机械取栓难以有效去除大体积、纤维蛋白丰富血栓的难题。体外和动物实验均显示,该技术能快速且高效地实现血管再通,且安全性良好,具有广泛的临床应用前景,尤其适用于急性缺血性卒中和肺栓塞等危急血管阻塞疾病的治疗。

 

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在现代医学领域,每一项革命性技术的诞生背后,都离不开精准实验模型的鼎力支持。斯坦福大学赵芮可教授团队研发的“毫微旋转器取栓术”(Milli-spinner thrombectomy)在《Nature》杂志引发全球关注,其关键实验环节中,德为医疗提供的人体血管模型扮演了不可或缺的角色。这一模型以高度仿真的生物力学特性,为创新技术的研发、验证到临床转化搭建了桥梁,成为连接实验室与手术室的关键纽带。

 

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仿生脑血管仿体模型

 

新型的机械血栓切除技术:Milli-spinner thrombectomy

血凝块诱导的动脉或静脉阻塞会导致严重的疾病。机械血栓切除术是一种微创技术,用于治疗缺血性中风、心肌梗塞、肺栓塞和外周血管疾病,通过抽吸、支架取栓器或切割机制7去除血凝块。

然而,目前的机械血栓切除术方法无法去除10-30% 患者的凝块,尤其是在大而富含纤维蛋白的凝块的情况下。这些方法还可以破裂和碎裂凝块,导致远端栓子和不良结果。为了克服这些挑战,我们开发了 milli-spinner 血栓切除术,它使用简单而创新的力学概念来改变凝块的微观结构,促进其去除。毫利旋转器的工作原理是机械致密凝块的纤维蛋白网络,并通过旋转诱导的压缩和剪切力释放红细胞。它可以将凝块体积缩小 95%,以便轻松快速地去除。

肺动脉和脑动脉血流模型的体外试验以及猪模型的体内实验表明,milli-spinner 实现了超快的凝块减瘤和高保真血运重建,优于抽吸血栓切除术。毫斯旋血栓切除术直接改变血栓微观结构以促进血栓清除,与当前依赖血栓破裂或切割的方法相比,提高了机械血栓切除术的成功率。这种方法为机械取栓装置提供了一个有前途的新方向,特别是治疗缺血性卒中、肺栓塞和外周血栓形成。

 

直击行业痛点:德为模型如何赋能Milli-spinner技术突破?

赵芮可教授团队的研究直指现有取栓技术的致命伤:血栓易碎、远端栓塞、纤维蛋白清除率低。德为血管模型以三大核心能力支撑其技术验证:

  • 复杂血栓嵌入的真实场景

模型支持植入定制化纤维蛋白富集血栓模块(硬度、粘弹性可调),精准复现临床取栓失败的“顽固型”血栓环境,使Milli-spinner的旋转致密化机制得以在近似人体的环境中验证效能。

  • 抗剪切操作的超真实管腔

高分子血管壁在承受高速旋转剪切力时仍保持生理级回弹性与抗撕裂性,避免实验假象,确保团队观测到装置对血管内壁的真实影响。

  • 碎片逃逸的可视化监测

半透明管壁与分支结构设计,使血栓破碎后的微颗粒逃逸路径清晰可溯,直接验证Milli-spinner“致密化血栓不碎裂”的核心优势。

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毫微旋转器仿真测试

 

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德为:微创介入模拟测试方案提供商

  • 精准复刻人体血管环境:从结构到血流动力学的还原

德为医疗血管模型采用自研高透明软硅胶材料,通过医学影像数据 3D 打印而成,不仅能复刻人体动脉的管径范围,更能精准模拟血管壁的弹性模量与顺应性。

在赵芮可团队的体外实验中,该模型成功还原了脑动脉的迂曲路径与肺动脉的分叉结构,复现了不同生理状态下的血液流动特性。当毫微旋转器在血管内高速旋转时,模型能准确反映局部负压产生的流体动力学效应 —— 这正是该技术通过压缩和剪切力致密化纤维蛋白网络的核心机制。

  • 攻克临床前验证难题:从纤维蛋白血栓到复杂血管病变的全场景覆盖

传统机械取栓难以有效去除大体积、纤维蛋白丰富血栓,德为医疗血管模型为这类难题提供了针对性解决方案。其独创的 “多成分血栓”,可根据临床数据调配不同比例的血栓模型,从松散的红细胞团块到坚韧的纤维蛋白网络,全方位复现真实血栓的特性。

除此之外,德为仿真模型具备复杂血管病变的模拟能力 —— 无论是脑动脉的粥样硬化斑块,还是肺栓塞中的分叉处血栓嵌顿,都能为研发团队提供接近临床真实的实验场景。

  • 加速技术转化:从实验室创新到临床应用的标准化桥梁

医疗技术的转化瓶颈往往在于实验模型与临床场景的脱节,而德为医疗血管模型通过建立标准化验证体系,有效缩短了这一进程。该模型不仅获得 FDA、NMPA 等监管机构认证,更构建了从流体力学参数到组织病理学评估的完整数据链。

德为医疗提供的仿真模型基于临床真实脑血管数据建模,可精准复刻多种复杂病理结构,为毫微旋转器的优化路径规划与操作验证提供高度拟真的场景基础。这种 “模拟-实验-优化” 的闭环验证模式,大大缩短了技术研发周期。

  • 引领医疗创新生态:从血栓治疗到多领域应用的无限可能

德为医疗血管模型的价值远不止于血栓治疗领域。赵芮可团队在探索毫微旋转器负压系统的拓展应用时发现,该模型同样适用于肾结石碎片清除、血管内药物递送等场景的验证研究。其模块化设计允许快速更换不同器官的血管分支,从冠状动脉到外周静脉,为多学科医疗创新提供了通用平台。

这种开放性创新生态正在吸引更多科研团队的加入。目前,德为医疗已与全球多家顶尖医学院校建立合作,其模型被应用于脑卒中、心血管疾病、肿瘤介入等多个研究方向。

 

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关键词:

Milli-spinner thrombectomy,微创介入,硅胶血管模型,3d打印,机械血栓切除术,斯坦福

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