用龍捲風溶解血栓,清華大學研發「超音波漩渦技術」

作者 | 發布日期 2021 年 08 月 25 日 14:37 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


新冠疫情升溫後民眾搶打疫苗,但仍有人擔心血栓風險而望之卻步,清華大學生醫工程與環境科學系教授葉秩光研發出全球獨創的「超音波漩渦溶栓技術」,運用如龍捲風般的聲波來震動溶解血栓,快速安全地化解栓塞危機。

根據統計,台灣平均每十萬人中就有 14 人受血栓所苦,如腿部深層靜脈栓塞可能造成血管發炎、肢體腫脹,嚴重時必須截肢,肺栓塞的死亡率更高達 65%,而「超音波漩渦技術」已獲美國與歐洲專利,今年初刊登在美國國家科學院院刊(PNAS)封面。

葉秩光指出,目前主要治療血栓的方法是將導管伸入血管並釋放溶栓藥物,但不一定有效,且分解後的血塊太大,也可能跟著血液流到下一處血管再次造成堵塞,因此清大團隊投入研究,希望能找出更有效的溶栓療法。

清大團隊與國內材料廠合作,研發出僅有 0.2 公分的超音波元件和迷你探頭,結合心導管,深入血管後,發射出如同龍捲風般的超音波漩渦,在血栓周邊產生強烈擾流,讓血栓如同棉花般鬆開,並將溶栓藥物更有效率地捲入血栓內部,將血栓溶解成僅 0.001 公分的微粒。

葉秩光說明,臨床上曾看到一條血栓的長度就超過 40 公分,如果僅靠藥物慢慢溶解,成效有限且緩不濟急,就像洗衣服如果只泡洗衣精,就算用量再多,清潔效力仍然有限,但如果加上洗衣機的旋轉拍打,就可快速有效地將衣物洗淨。

葉秩光補充,動物實驗證實,使用超音波漩渦溶栓技術,只要 10 分鐘即可將小鼠的腦部血栓縮小 60%,不但快速,還可減少用藥量及出血的風險,且運用超音波的感測功能,也可即時掌握溶栓的進度。

清大團隊更進一步朝「體外溶栓」的方向研發,也就是不使用侵入體内的導管,直接如照超音波般從體外發射指向性的超音波來溶解血栓,未來可應用在腦栓塞、冠狀動脈栓塞治療,而超音波漩渦技術未來也可望搭配微氣泡藥物釋放,應用在帕金森氏症、癲癇等腦部疾病或神經性疾病的治療。

談到為何研發超音波漩渦技術,葉秩光表示,本來專注於超音波研究,十幾年前帶孩子到基隆海科館遊玩時,看到館內的水龍捲實驗,聯想到超音波也能製造出如水龍捲的漩渦,因此發展出有趣的應用,並結合漩渦及聲波英文單詞,將新創團隊命名為 VorteSonic,意為聲波製造出的龍捲風。

(首圖來源:清華大學)