新型离电型压力导丝给冠状动脉治疗带来新思路

近日，中国科学院深圳先进技术研究院联合南方科技大学、中国科学技术大学、西安电子科技大学等团队研发了一种新型的离电型压力导丝（ITG），该导丝基于低成本的商用工作导丝，利用人体这一天然离子体作为信号传输通道，避免了多股导线的使用，可同时检测血液压力和接触力。相关成果发表在《自然—生物医学工程》。

冠状动脉疾病的临床诊疗离不开对冠脉血流动力学的精准量化。当前用于血流储备分数测定（FFR）的手段主要依赖在导丝内部集成压阻压电，或光学传感器。然而，多股导线会降低导丝的扭转刚度与传扭效率，削弱其在复杂血管中的操控性。同时，压力导丝存在缺乏接触力检测和成本高的问题。

针对上述问题，研究团队开发的ITG，其尖端离电传感单元由金属端头、微结构离子凝胶、树脂管构成，关键界面采用弹性硅胶封装，兼顾了防渗与弹性缓冲。血压搏动或尖端与血管壁的接触力使金属头端压向离子凝胶，改变与电极的有效接触面积，引起界面双电层电容的即时变化，从而实现对血压与接触力的实时灵敏监测。

研究结果显示，ITG 的扭转比接近1比1，操控性与商业主力导丝相当；而商业压力导丝因内置多股导线，扭转比约1比0.4，验证了 ITG 在复杂血管路径中的可控性优势。

除高操控性外，ITG还兼具优异的压力传感性能。在模拟液体环境中，ITG对压力变化呈现线性电容响应，灵敏度达0.39皮法/毫米汞柱，在1万次循环加载后信号无显著漂移。在猪血管内，ITG 可持续稳定记录真实脉动波形，并对细微波动做出快速响应。

在活体兔模型中，ITG 能实时区分正常血流信号与血管壁接触引起的信号显著增幅。当尖端未接触血管壁时输出为稳定脉动，一旦接触，信号幅值明显升高、特征清晰，从而为操作者提供即时的剥离/穿孔风险预警，提高术中安全性并辅助操作策略及时调整。

在活体猪冠状动脉中，ITG可长时间稳定采集冠脉压力并精准捕捉微小波动；在模拟分级狭窄的场景下，ITG与商业压力导丝在压力曲线与FFR数值上高度一致。

该研究显示，ITG利用人体离子环境作为天然的离电信号传输通道，具有比商业压力导丝更优越的操控性、响应速度、灵敏度、额外的接触力反馈功能和低成本的优势。此外，该导丝的设计不仅保证了最优的机械性能而且减少了制备成本，有望增加先进的FFR评估技术在资源缺乏环境下的普及，也为未来介入医疗设备的发展提供了依据。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41551-025-01548-9