一直以來，預測個體缺血性中風的風險十分困難，因為血栓栓塞——即血凝塊從其形成部位脫落，遷移并堵塞另一處血管的過程——存在個體化差異。研究人員開發了一種工具來應對這一挑戰：芯片動脈平臺。該平臺能夠復制患者特定的血管結構和血流動力學，被稱為“物理孿生”。相關研究7月23日發表于《細胞—生物材料》。
“這個想法源于一個關鍵的臨床空白。”論文作者、澳大利亞悉尼大學的居理寧表示，“我們知道，即使是‘低風險’患者也可能遭受嚴重或致命的中風。我們希望找到更好的方法來預測這種風險。”
缺血性中風發生在向大腦供血的血管被堵塞時，通常由血凝塊或脂肪斑塊引起。當關鍵的血液和氧氣被切斷時，腦細胞在幾分鐘內就會死亡。因此，找到新方法預測誰的風險最高，以便開發更好的干預措施，至關重要。
“我們的工作重現了精確的患者特異性頸動脈幾何結構。”居理寧說，“‘物理孿生’還使用了更能模擬這些結構中血流動力學的細胞。”
研究人員從6名患有不同程度疾病的患者中重建了頸動脈。他們使用計算流體力學計算了血液流經每條動脈的方式，揭示了盡管狹窄程度相似，但局部血流存在顯著差異。在用激光對底層膠原蛋白造成微小損傷后，他們還觀察到，根據動脈形狀的不同，凝血行為存在顯著差異。
“我們的發現表明，三維血管形狀和局部血流擾動比簡單的狹窄程度重要得多。”論文第一作者、澳大利亞紐敦心臟研究所的趙耘鐸表示。他在博士期間因祖母中風去世而轉向中風預測診斷研究。
“我們希望這些工具能有助于研究旨在降低中風風險的藥物，并最終根據每位患者的解剖結構提供個性化治療。”
該團隊目前正在招募中風患者進行臨床試驗，以評估這項技術如何直接惠及那些未得到充分診療的中風患者。他們表示，該技術還有潛力研究其他心血管疾病，包括外周動脈疾病、深靜脈血栓和動脈瘤等。
相關論文信息：http://doi.org/10.1016/j.celbio.2026.100541
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