新工具使用超声波“龙卷风”来分解血凝块

研究人员开发了一种新的工具和技术，使用“漩涡超声波”——一种超声波龙卷风——来分解大脑中的血块。新方法比现有技术更快地消除脑静脉窦血栓形成(CVST)体外模型中形成的血栓。

“我们之前的工作研究了使用超声波消除疾病的各种技术血凝块使用本质上是面向前方的波，”一篇关于这项工作的论文的联合通讯作者蒋晓宁说。“我们的新工作使用了漩涡超声波，其中超声波具有螺旋波前。

“换句话说，当超声波向前移动时，它是旋转的，”江说，他是北卡罗来纳州立大学机械和航空航天工程的迪恩·f·邓肯教授。“根据我们的体外测试，这种方法比现有的技术更快地消除血凝块，这主要是因为剪切应力由旋涡波引起的。”

“我们的新技术快速工作的事实很重要，因为CVST凝块增加了大脑血管的压力，”佐治亚理工学院机械工程助理教授、该工作的共同通讯作者施承志说。“这增加了脑出血的风险，这对患者来说可能是灾难性的。

“现有的技术在很大程度上依赖于溶解血块的干预措施。但这是一个耗时的过程。我们的方法有可能更快地解决这些血栓，降低患者的风险。”

CVST发生在负责从大脑中抽出血液的静脉中形成血凝块。2018年和2019年，美国CVST的发病率在10万分之二至三之间，而且发病率似乎在增加。

Jiang说:“我们的工作很重要的另一个原因是，目前对CVST的治疗在20-40%的病例中失败了。”

这种新工具由一个专门设计用于产生旋涡效应的换能器组成。传感器足够小，可以与导管结合，然后通过循环系统输送到血凝块的位置。

为了进行体外概念验证测试，研究人员在3d打印的脑静脉窦模型中使用了牛血。

“根据现有数据，药物干预溶解CVST血凝块至少需要15个小时，平均约29个小时，”Shi说。“在体外测试中，我们能够在半小时内溶解急性血凝块。”

在任何导管插入或手术干预过程中，都有潜在的伤害风险，例如破坏血管本身。为了解决这个问题，研究人员进行了实验，将涡旋超声应用于动物静脉样本。这些测试没有发现血管壁的损伤。

研究人员还进行了测试，以确定漩涡超声波是否对红细胞造成了重大损害。他们发现对红细胞没有实质性的损害。

“下一步我们将使用动物模型进行测试，以更好地建立这种技术用于CVST治疗的可行性，”Jiang说。“如果这些测试成功，我们希望继续下去临床试验．"

"如果漩涡超声波变成临床应用在美国，它的成本可能与用于治疗CVST的其他干预措施相当，”Shi说。

这篇论文，“用漩涡超声诱导的剪应力高速血管内超声溶栓治疗脑静脉窦血栓形成的模型”发表在杂志上研究．