用于体内粘合剂单个毫米级血管栓子的超高灵敏检测

为什么更安全的外科粘合剂很重要

现代外科越来越依赖医疗粘合剂来迅速止血和封闭脆弱组织。这些产品可以缩短手术时间、减少失血并改善康复。但在罕见情况下，微小的粘合剂碎片可能脱落，随血流进入循环并堵塞肺、心脏或大脑等重要血管。由于目前的影像难以直接看到这些粘合剂碎片，往往难以在严重损害发生前进行诊断。本研究介绍了一种简单方法，使外科粘合剂在标准医院 CT 扫描中可见，从而能够在体内发现并监测毫米级的粘合剂栓子。

一种常用手段中的隐蔽风险

诸如 BioGlue 的商业组织粘合剂被广泛用于封闭血管和控制出血。尽管非常有效，但它们存在小而严重的风险：硬化的粘合剂碎片可能进入循环并嵌顿在动脉中，尤其是肺动脉。与血栓不同，这些粘合剂栓子对抗凝药物无反应，通常需要外科或导管介入取出。目前，医生主要通过间接方法发现它们，例如在 CT 血管造影中观察造影剂流动中断，或使用血管内超声和光学探针等侵入性工具。这些方法不适合早期常规筛查，也难以将粘合剂与钙化等其他材料区分开来。

让粘合剂在 CT 上“发光”

研究人员的想法很直接：在粘合剂中加入一种对 X 射线高度可见的成分，使手术部位的粘合剂及其脱落的碎片在 CT 上都能清晰显示。他们选择了一种基于铋的化合物——氧氯化铋（BiOCl），因为铋在阻挡 X 射线方面表现优异、相对廉价，并且已在若干药物中使用。团队比较了几种铋材料和传统的碘对比剂。结果表明，BiOCl 能在粘合剂中均匀分散、不易被冲洗掉，并在不改变粘合剂凝固速度或粘附强度的情况下提供强烈的 CT 对比。通过优化铋含量，掺铋的粘合剂（称为 Bi‑BioGlue）在 CT 上比软组织更亮，同时在物理上保持稳定并且随时间几乎不释放铋离子。

证明它仍然能作为救命封闭剂发挥作用

对任何外科粘合剂的改动都必须保留其核心功能：止血。在猪血管测试中，Bi‑BioGlue 的组织粘结强度与常规 BioGlue 相当。在大鼠肝脏损伤模型中，两种配方都能在约 30 秒内封闭深度切口，与不治疗相比减少近 80% 的失血。活体大鼠的 CT 扫描显示，附着在大静脉或肝表面的一小块 Bi‑BioGlue 在数周内持续可见，并在 42 天期间逐渐缩小，使医生能够追踪其位置和缓慢降解。体外和动物安全性研究显示低毒性：关键器官在显微镜下无异常，血液检测保持稳定，动物体重正常。

发现微小栓子并与相似物区分开来

关键测试是这种标记粘合剂是否能揭示体内非常小的栓子。研究团队将 Bi‑BioGlue 切成微小方块并植入大鼠静脉，使其随血流进入肺部。通过精心选择的 CT 设置，他们能够可靠检测到卡在肺动脉中的 1.2 毫米大小的栓子，显示为血管和肺组织背景中的亮点。随后他们使用了一种称为光谱 CT 的先进 CT 技术，它分析不同材料在不同能量下对 X 射线的吸收。由于铋比碘或钙具有更高的特征能量，Bi‑BioGlue 在高 X 射线能量下仍保持强信号，而碘对比剂和基于钙的“钙化结节”信号则衰减。这使扫描仪能够将粘合剂栓子与诸如肺或血管钙化等常见混淆特征区分开来。

这对患者可能意味着什么

这项工作表明，一种简单的添加剂可以将广泛使用的外科粘合剂变成自身的内置追踪剂，使非侵入性 CT 能检测小型粘合剂栓子并对体内残留粘合剂进行长期监测。重要的是，这种方法不改变外科医生使用粘合剂的方式或其封闭组织的效果；它只是使材料可见。尽管当前结果来自大鼠模型并以肺部为主，原则上相同策略未来可用于大动物及人体研究，帮助医生监测粘合剂行为并在冠状动脉、颈动脉或脑动脉中检测栓子。如果在人群中被证明安全有效，像 Bi‑BioGlue 这样的 CT 可见粘合剂可为许多手术增加重要的安全层，将一种不可见的手术风险转化为医生可以早期发现并采取措施的问题。

引用: Liu, R., Li, S., Gao, X. et al. Hypersensitive detection of single millimeter vascular emboli from adhesive in vivo. Nat Commun 17, 1823 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68534-w

关键词: 外科粘合剂, 肺栓塞, CT 成像, 铋对比剂, 光谱 CT