新型介入栓塞用材料研究进展2025
第一部分内容总结了固体栓塞剂最新研究进展，相比于颗粒型栓塞剂，校准微球在栓塞领域表现出独特优势[1-2],未来有望有更多产品上市。
除了固体栓塞剂外，液体栓塞剂和新型液-固转化型栓塞剂也引起了较大关注。此外，栓塞器材也得到了发展，除了多种类型弹簧圈外，近期新兴的微型机器人能够灵巧、准确地到达栓塞部位，具有较大的研究价值。
1栓塞器材
1.1弹簧圈
弹簧圈是最常见的机械性栓塞器材，其经导管引导至目标血管后可发生脱离，随即嵌在血管腔上，进而阻塞血液流动。不锈钢和铂等金属通常作为弹簧圈核心，其具有生物惰性、不透射线性、耐腐蚀性和优良的力学性能，可用于肿瘤栓塞治疗[3]。此类裸金属弹簧圈主要通过机械性作用实现目标血管栓塞，具有较低的促血栓形成性，往往会遇到弹簧圈移位和出血复发等问题[4]。此外，弹簧圈在放置过程中难以控制，当其发生缠绕或移位到血流中时会增加卒中风险，甚至可能会形成难以控制的血栓[5]。
为了提高弹簧圈性能，研究人员开发了纤维弹簧圈、聚合物涂层弹簧圈、水凝胶涂层弹簧圈和形状记忆弹簧圈。相比于裸金属弹簧圈，纤维弹簧圈更易促血栓形成，降低了移位和出血复发风险，但部分也存在经导管输送困难问题。聚合物涂层弹簧圈[如聚乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)涂层弹簧圈]有促局部血栓形成优势，但也存在诱发炎症风险。裸金属弹簧圈
刚性大，填充率低，栓塞时血管易再通。水凝胶涂层弹簧圈膨胀性能好，能够有效降低血管再通风险。Zhang等[6]开发了一种可成像温敏水凝胶涂层弹簧圈，在低温0.9%氯化钠溶液保护下，该水凝胶可顺利通过导管进入猪肾动脉，并在接触血液时迅速自发转化为微弹簧圈实现栓塞。12周后复查发现，血管保持了良好栓塞状态，并无再通。形状记忆聚合物
(shapememorypolymer,SMP)是在一定条件下可改变本身特定形状，并通过外界条件刺激(如温度、溶液、电等)后又可恢复为初始形状的一类智能材料[7-8]。目前已有研究人员将SMP用于制备栓塞材料，如SMP泡沫基栓塞器材。SMP泡沫基栓塞器材具有多种优点，包括形状记忆性能、可调的孔隙大小和较低的致炎风险等，适用于栓塞治疗[9-10]。此外，通过掺杂钽或钨等使其兼具成像性能[9]。SMP泡沫包覆的弹簧圈具有更好的机械性能，如聚氨酯基SMP泡沫包覆的镍钛诺弹簧圈经导管输送性能好[10],吸收体液后可触发泡沫膨胀。体外血液灌注实验结果表明，在实验进行至30s时，泡沫表面已被一层密集的纤维蛋白所覆盖，随着时间推移，至270s时血液流动完全中断。SMP泡沫的多孔结构也为血栓形成提供了支架结构。理想的栓塞弹簧圈，应具有较好的生物相容性，并较少引起不良反应[11]。
1.2微型机器人
近些年兴起的微型机器人能够灵巧、准确地将药物输送达人体内难以到达的病变部位，有望在生物医疗领域获得重大应用[12-13]。微型机器人可被设计成微型机器人集群(microroboticswarm,MS),并通过多个
外部驱动源(如声、光、磁等)无线引导到目标区域[14-15],可用于递药、成像和治疗。Law等[16]提出了一种基于MS的选择性区域栓塞策略，并引入载有凝血酶的微米磁性颗粒。此研究通过调节线圈系统中的电流强度，实现了对目标区域的强磁场控制，以确保集群完整性得以维持。相对地，在目标区域之外，磁场强度显著降低，导致微型机器人在血液流动影响下，难以保持其集群结构的稳定性。此研究在猪活体模型中证明了选择性区域栓塞策略的有效性。
Liu等[17]提出了一种具有高可操纵性和多模态形状可重构性磁性软微纤维机器人，通过远程、不受束缚和磁力可控的方式在亚毫米区域执行栓塞(图1)。该机器人能够通过磁场控制实现可逆的形状变化，如伸长和聚集，以适应不同血管条件和治疗需求。
Go等[18]设计了一种水凝胶包裹的磁性纳米颗粒组成的微型机器人(图2)。在实时监测和驱动模块磁性引导下，该微型机器人能够靶向递送药物和显像剂，实现TACE治疗，且在术后可被MRI追踪。尽管微型机器人系统在栓塞领域具有广阔的应用前景，但现有微型机器人在体内应用仍存在挑战，如生物相容性、生物降解性、驱动模块以及体内和术后成像等方面。此外，大多数微型机器人驱动模块设计都没有考虑手术环境，包括患者、医疗人员和成像设备[18]。
2液体栓塞剂
2.1碘化油
碘化油是最常见的液体栓塞材料之一，在肿瘤(特别是肝脏肿瘤)栓塞治疗中起着十分重要的作用。肝动脉是肝部肿瘤主要营养动脉[19-20],传统TA