手术粘合剂血管栓塞的CT超敏检测新方法:BiOCl掺杂实现毫米级栓子动态监测

《Nature Communications》:Hypersensitive detection of single millimeter vascular emboli from adhesive in vivo

【字体: 时间:2026年02月11日 来源:Nature Communications 15.7

编辑推荐:

  外科手术粘合剂存在血管栓塞风险,但缺乏无创精准检测手段。研究人员通过将BiOCl掺杂至BioGlue中,开发出具有CT成像功能的新型粘合剂,成功在大鼠模型中实现1.2 mm级肺动脉栓子的动态检测,并通过能谱CT精准区分钙化干扰,显著提升手术粘合剂的生物安全性。

  
在外科手术中,组织粘合剂犹如"生物胶水"般被广泛应用于血管吻合、创面封闭等场景。然而这些粘合剂在发挥粘合作用的同时,也可能悄然脱落形成血管栓子,随血液流动引发肺动脉栓塞等严重并发症。更棘手的是,目前临床缺乏能够无创、精准监测这些"隐形杀手"的技术手段,使得术后栓塞风险成为悬在患者头上的达摩克利斯之剑。
为应对这一挑战,研究人员创新性地提出将具有优异CT成像性能的BiOCl(氯氧化铋)掺杂至外科粘合剂中,构建出新型可视化粘合剂体系。这项发表于《Nature Communications》的研究,首次实现了活体内毫米级粘合剂栓子的超灵敏检测,为手术粘合剂的安全性评估开辟了新途径。
关键技术方法包括:通过材料掺杂技术制备BiOCl-BioGlue复合粘合剂,建立大鼠血管和肝脏损伤模型验证粘合性能,采用CT成像技术进行长达42天的动态监测,并利用能谱CT(spectral CT)成像区分栓子与钙化干扰。
研究结果
粘合剂性能与成像特性
通过将BiOCl纳米材料与BioGlue复合,研究人员成功制备出既保持原有粘合性能又具备CT成像功能的新型材料。体外实验表明,BiOCl-BioGlue在CT成像中呈现显著的高密度信号,其CT值随着BiOCl掺杂浓度的增加而线性升高,为后续活体监测奠定基础。
血管修复与长期监测
在大鼠腹主动脉破裂模型中,BiOCl-BioGlue能够有效封堵血管破口,恢复血流。更重要的是,通过系列CT扫描,研究人员首次实现了对植入粘合剂形态演变和降解过程的动态可视化监测,发现材料在42天内保持结构完整性并逐渐降解。
肺动脉栓塞检测
研究中最引人注目的发现是成功检测到直径仅1.2 mm的脱落栓子。这些微小结节在肺部CT影像中清晰可辨,通过三维重建技术能够精确定位其空间分布,证实了该方法对毫米级栓子的检测能力。
能谱CT精准识别
利用铋(Bi)元素的高K-edge特性,研究团队进一步采用能谱CT进行检测,有效区分了粘合剂栓子与组织钙化,解决了传统CT中常见的误诊问题。这一技术突破显著提升了检测的特异性和准确性。
生物安全性评估
组织学分析显示,BiOCl-BioGlue在主要器官中未引起明显毒性反应,材料降解产物可通过肾脏正常排泄,证明了该技术的生物相容性。
研究结论表明,基于BiOCl掺杂的CT可视化策略为手术粘合剂的安全性监测提供了强大工具。该方法不仅能够动态追踪粘合剂在体内的命运,更重要的是实现了对脱落栓子的超早期预警,为预防严重栓塞并发症提供了关键技术支撑。这项研究将材料科学与医学影像完美结合,推动了外科粘合剂向"可视化、可监测、可预警"的智能化方向发展,具有重要的临床转化价值。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号