如果封堵人体心脏中最危险的腔隙不需要金属笼架、不需要纤维网片、甚至不需要任何永久性植入物——只需精准注入一种磁控液态材料，它能在指令下固化，必要时还能被溶解，会怎样？中国医学科学院阜外医院（中国国家心血管病中心）与中国科学院深圳先进技术研究院（SIAT）的合作团队正是做到了这一点。2025年发表于《自然》杂志的磁流体左心耳（LAA）封堵系统，代表了二十多年来左心耳封堵技术的首个根本性创新——它可能让当今的伞状封堵器成为历史。
目录
- 临床难题：隐匿腔隙引发的卒中
- 现有左心耳封堵器械及其局限性
- 磁流体解决方案：可指令固化的液态材料
- 系统工作原理：分步详解
- 《自然》研究：关键成果
- 相较现有器械的优势
- 阜外医院与深圳先进院：创新生态系统
- 国际患者须知
- 参考文献
临床难题：隐匿腔隙引发的卒中
心房颤动（房颤）影响全球超过4000万人，是最常见的持续性心律失常。其最致命的后果并非心律不齐本身，而是由此引发的卒中——而这些卒中的源头，是一个指状小囊袋，称为左心耳（LAA）。
左心耳：危险的解剖结构
左心耳是从左心房延伸出的肌性囊袋。在正常窦性心律下，左心耳与心房其余部分协同收缩，高效排空血液。但在房颤状态下，心房壁纤颤而非收缩，左心耳成为血液淤滞的池沼，容易形成血栓。超过90%的非瓣膜性房颤血栓起源于左心耳。
当血栓从左心耳脱落，可经左心房进入左心室，再进入动脉循环——其中第一条主要分支就是通往大脑的颈动脉。结果便是缺血性卒中，往往造成严重残疾甚至致命。房颤相关卒中的平均严重程度、致残率和致死率均高于其他原因引起的卒中。
抗凝治疗的 dilemma
标准预防策略是长期抗凝治疗——华法林或日益普及的直接口服抗凝药（DOAC），如阿哌沙班和利伐沙班。虽然抗凝药能有效降低卒中风险，但也带来显著出血风险，尤其在老年患者、肾功能不全者、既往有消化道出血史或跌倒史的患者中。对于相当比例的房颤患者，抗凝药的出血风险与房颤的卒中风险同样危险——这一临床困境被称为”抗凝禁忌”问题。
现有左心耳封堵器械及其局限性
左心耳封堵技术正是为这些患者——无法安全接受抗凝治疗者——而开发的。其概念简单明了：机械性封闭左心耳，使血栓无法逃逸，在不承担全身抗凝出血风险的前提下消除卒中源头。
Watchman与Amulet：现行标准
两种最广泛使用的左心耳封堵器械是Watchman（波士顿科学公司）和Amulet（雅培公司）。两者均通过导管经皮植入，通过将可展开的金属-纤维结构定位于左心耳颈部而发挥作用。随着时间推移，组织覆盖器械表面（内皮化），永久性封闭心耳。
持续存在的局限性
尽管这些器械疗效确切，但仍存在公认的缺陷：
- 尺寸不匹配： 左心耳在形状和大小上患者间差异巨大——从短而粗到长而多叶状。刚性器械为固定尺寸，贴合不良（器械与左心耳壁之间的间隙）是最常见的并发症，发生率达10-15%，可能导致残余血流和血栓逃逸
- 器械周围漏： 随访影像显示，器械周围不完全密封（器械周围漏）的发生率高达30%，虽然大多数漏口小且临床意义不大——但有些并非如此
- 器械相关血栓形成： 在内皮化完成前，器械表面本身可能成为血栓形成的病灶， paradoxically 制造出器械本应预防的问题
- 不可逆性： 一旦植入，器械难以轻易取出或重新定位。如果初始放置不理想，唯一选择是尝试经皮取出——该操作本身风险显著——或接受后果
- 长期异物残留： 器械永久留存在心脏中，超过10-15年的超长期数据仍有限
磁流体解决方案：可指令固化的液态材料
阜外-深圳先进院团队从完全不同的方向解决了这一问题。他们没有采用必须适应左心耳解剖结构的刚性或半刚性器械，而是开发出可通过实时影像引导定位、并在外加磁场作用下固化的磁控流体。结果是能够适应任何左心耳形状的定制化密封——必要时还能被溶解。
磁流体成分
磁流体是一种生物相容性铁磁流体——含有精确工程化磁性纳米颗粒的液体，悬浮于载体溶液中。关键特性包括：
- 生物相容性纳米颗粒： 氧化铁基纳米颗粒（类似于MRI造影剂中使用的类型），表面经过修饰以确保生物相容性并防止聚集
- 温敏载体： 温敏聚合物溶液，在室温/体温下为液态便于注射，可通过磁热疗触发相变（固化）——施加交变磁场时，纳米颗粒产生局部热量，使载体聚合物凝胶化
- 生物可降解性： 纳米颗粒和载体聚合物均设计为在规定时间段内生物降解，或可通过施加不同磁场模式或溶解剂按需溶解固化栓塞
液态材料如何解决形状难题
左心耳并非简单管道——而是复杂的、常为多叶状的结构，开口不规则。任何固定尺寸的器械都无法完美适应每一种变异。然而，液态材料能流入每个缝隙、填充每个叶状突起，在固化前形成左心耳内部的完美铸型。结果是本质上的零器械周围漏——封堵不是置于开口中的器械，而是心耳内部几何结构的精确负形固体栓塞。
系统工作原理：分步详解
磁流体左心耳封堵程序遵循精心编排的步骤序列：
步骤1：导管导航与左心耳入路
在经食道超声心动图（TEE）和透视引导下，导管经股静脉、跨房间隔进入左心房——这是现有左心耳封堵手术的标准入路。导管尖端定位于左心耳开口处。
步骤2：磁流体注射
磁流体经导管缓慢注入左心耳。由于流体在体温下呈液态，自然流入心耳的每个凹陷和叶状突起。实时影像确认左心耳腔完全充盈。
步骤3：磁场引导固化
当左心耳完全充盈后，施加外部交变磁场。流体中的磁性纳米颗粒响应产生局部热量（磁热疗），触发温敏载体聚合物的溶胶-凝胶转变——液体固化成坚实的定制化栓塞。整个固化过程仅需数秒至数分钟，并由影像实时监测。
步骤4：确认与导管撤出
影像确认左心耳完全密封、无残余血流。撤出导管，固化栓塞留于原位，通过其与左心耳几何结构的完美贴合而锚定。随着时间推移，左心耳壁围绕栓塞重塑，聚合物逐渐生物降解，最终由天然组织永久性封闭左心耳。
步骤5：可逆性（如需要）
与永久性植入的金属器械不同，磁流体栓塞可按需溶解。如果初始封堵不完全、临床情况发生变化，或因任何原因需要取出，特定溶解方案（不同磁场模式结合经导管输送的生物相容性溶解剂）可使栓塞液化，便于抽吸并重新尝试或放弃手术。
《自然》研究：关键成果
该研究发表于《自然》杂志（DOI: 10.1038/s41586-025-10091-1），展示了动物模型中广泛的临床前试验结果，证明了磁流体左心耳封堵方法的可行性和安全性。
疗效结果
- 完全左心耳封堵： 在所有接受治疗动物中，血管造影和超声心动图证实磁流体实现完全左心耳封堵——无残余血流、无器械周围漏
- 定制化贴合： 无论形状或叶状结构如何，固化栓塞均与每只动物的独特左心耳解剖结构完美贴合——这是固定尺寸器械无法保证的结果
- 随访中封堵稳定： 整个随访期间封堵保持稳定，无移位、脱位或器械栓塞——这些并发症可能发生于传统器械
安全性结果
- 无器械相关血栓形成： 与金属-纤维器械不同，生物相容性磁流体表面在内皮化前期不促进血栓形成
- 生物相容性： 组织学分析显示对磁流体或其降解产物无明显炎症反应
- 成功溶解： 按需溶解方案成功演示，证实了封堵的可逆性
- 磁场安全性： 用于固化的外部磁场强度在临床磁共振成像确立的安全限值内
相较现有器械的优势
磁流体方法几乎解决了当前左心耳封堵技术的所有局限：
1. 通用尺寸：消除尺寸不匹配
由于流体能适应任何左心耳形状，无需选择器械尺寸，无尺寸选择过大或过小之虞，也不可能出现贴合不良。单一磁流体配方适用于每种患者解剖结构。
2. 设计上的零器械周围漏
器械周围漏发生于刚性器械无法与不规则左心耳开口完美贴合时。充满整个腔隙并固化的液体本质上是零间隙密封——封堵就是几何结构本身。
3. 可逆性：现行器械缺乏的安全保障
能够按需溶解并取出封堵物或许是最具变革性的优势。现行左心耳器械为永久性植入物——一旦植入，不通过大手术无法取出。磁流体提供了安全保障：如果结果不理想，手术可逆转并重新尝试。这种可逆性显著降低了左心耳封堵的整体风险 profile。
4. 无长期异物残留
随着聚合物生物降解并被天然组织替代，心脏中长期异物残留的问题得以消除。这解决了永久性金属植入物未知的长期风险，以及植入数年后可能发生的器械侵蚀和栓塞等罕见但确有记载的并发症。
阜外医院与深圳先进院：创新生态系统
这一突破得益于中国两家最具实力的研究机构之间的合作，各自贡献了独特的专业优势。
阜外医院：中国国家心血管病中心
阜外医院（阜外心血管病医院），隶属于中国医学科学院和北京协和医学院，是中国——也是世界——最大的心血管专科医院。拥有1500余张心血管病专用床位，阜外医院完成的心脏导管术、结构性心脏病介入治疗和心脏手术量居全球之首。其在左心耳封堵方面的经验无与伦比，是中国最早采用Watchman器械的中心之一，并为左心耳闭合的临床证据库做出了广泛贡献。
深圳先进院：中国科学院深圳先进技术研究院
中国科学院深圳先进技术研究院（SIAT）是生物医学工程、纳米技术和医疗器械领域的领先研究机构。SIAT在磁性纳米颗粒工程、温敏生物材料和医学影像方面的专业知识，对开发磁流体技术和外部磁控系统至关重要。
国际患者须知
磁流体左心耳封堵系统目前处于临床前和早期转化开发阶段。虽然《自然》发表的论文展示了令人信服的原理验证，但人体患者的临床试验尚未开始。
阜外医院现行标准治疗
阜外医院目前提供全系列左心耳封堵选择，包括Watchman、Amulet及其他已获批器械。医院结构性心脏团队在左心耳闭合方面拥有世界级专业水平，手术量居全球之首，发表的治疗效果达到或超过国际基准。伴有房颤和抗凝禁忌症的国际患者可在阜外接受现行器械的左心耳封堵评估。
磁流体器械上市时间线
- 临床前验证： 已完成（2025年发表于《自然》）
- 器械开发和GMP生产： 进行中
- 临床试验： 预计2-3年内开始，待国家药品监督管理局（NMPA）批准
- 商业上市： 如临床试验成功，器械可能于5-7年内在中国上市
如何就诊阜外医院
阜外医院位于北京，属于中国240小时过境免签和30天单方面免签入境政策覆盖范围。医院设有国际医疗服务部，为海外患者协调诊疗，包括咨询、评估和手术安排。对于复杂房颤患者或现有左心耳器械出现并发症的患者，阜外在传统和创新左心耳闭合方法方面的专业优势，使其成为亚洲心血管诊疗的领先目的地。
参考文献
- Li S, Pan L, et al. “Magnetofluid-based left atrial appendage occlusion.” Nature, 2025. DOI: 10.1038/s41586-025-10091-1
- 中国医学科学院阜外医院：官方网站
- 中国科学院深圳先进技术研究院（SIAT）：SIAT官方网站
- Reddy VY, Sievert H, et al. “Percutaneous left atrial appendage closure for stroke prophylaxis in patients with atrial fibrillation: 2.3-Year Follow-up of the PROTECT AF (Watchman Left Atrial Appendage System for Embolic Protection in Patients with Atrial Fibrillation) Trial.” Circulation, 2013;127(6):720-729. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.112.114388
- Landmesser U, Schmidt B, et al. “Left Atrial Appendage Occlusion: Current Status and Perspectives.” European Heart Journal, 2023;44(37):3597-3609. DOI: 10.1093/eurheartj/ehad439
- Saw J, et al. “Peridevice Leak After Left Atrial Appendage Occlusion: Clinical Implications and Management Strategies.” JACC: Cardiovascular Interventions, 2021;14(10):1061-1073. DOI: 10.1016/j.jcin.2021.03.015