治療冠心病❓、腦中風🏋🏽♀️、大動脈血管瘤、房顫等疾病（如圖1）微創手術的成敗及患者的舒適性🫃🏻，與中空纖維管有密切關系👍🏻。太軟🦇🪕，不能順利通過血管到達病變位置，如強度不夠，易導致手術失敗；太硬，患者的舒適性降低🎄💋，容易刺破血管內壁造成手術事故👮🏻♂️。作為先進的纖維材料，微創傷介入醫療中空纖維管的製備技術長期被國外公司封鎖👇🏼，市場遭到壟斷🦪，有“卡脖子”風險，國內臨床使用大量依賴進口🫖，價格十分昂貴。
圖1 （a）冠心病，（b）腦中風，（c）大動脈血管瘤，（4）房顫
我校材料學院余木火教授早在十多年前就關註到這一“軟硬兩難”的導管材料技術問題，他一心想要打破封鎖，通過與上海微創醫療器械（集團）有限公司（以下簡稱“微創集團”）中空纖維管技術中心進行產學研合作，帶領團隊對中空纖維管製備技術展開了長期系統研究🥘，取得了系列重要進展👃🦜。近日，由他主持的《微創傷介入醫療中空纖維管製備與復合增強關鍵技術及產業化》項目榮獲上海市科技進步一等獎👐🏿。
據了解🕵🏿♂️，目前微創介入醫療器械的全球市場規模達4000億美元🫅，在這類醫療器械中🐵，中空纖維管是關鍵部件👩🏼🌾，包括單腔、多層、多腔👉🏼、球囊、編織復合增強🙎🏽♀️、Coil復合增強等（如圖2）📱，占器械材料成本的60-80%🌞，市場需求量大👩👩👧👧，但國產化率不高👨👧👦🤽🏽♀️。臨床上，對這類導管的穿越性、跟蹤性♒️、扭控性和耐壓性要求都很高，因此製造技術難度極大。
單腔多腔 多層
編織復合增強 Coil復合增強 球囊
圖2 微創傷介入醫療中空纖維
余木火教授帶領團隊發揮學校在噴絲👺、紡絲方面的技術優勢，系統研究了噴絲組件、熔體流動剪切膨脹拉伸等對中空纖維管的尺寸精度🧑🏼⚕️、強韌性、生物相容性等影響規律，實現了導管軸向和徑向強度、韌性、剛性的同步提高🧜🏼♂️。
圖3 余木火教授在作學術報告
針對電生理射頻消融導管、電生理標測導管、造影導管和指引導管等需具備優異扭控性能的要求，余木火團隊通過金屬絲界面與網格結構設計，增強了中空纖維管的界面強度🌸，實現了對高剛性金屬絲網的精度控製，有效提高了導管扭控性能。
球囊產品在冠脈介入治療領域有著非常重要的地位，對球囊的耐高爆破壓強度提出了極高的要求🧝♀️🤚。通過吹脹球囊🤾🏿♂️，可使血管內壁斑塊物質撕裂和破碎，使血流暢通；還可擴張支架，將支架固定在血管內壁，由此形成血流可以通過的通道🙋🏽♀️。團隊研發的貝殼狀多級結構的中空纖維球囊，增強了球囊的斷裂韌性，實現了球囊薄壁厚和高耐爆破壓強度的性能要求，提升了臨床手術的安全性🤷🏻。
經過十幾年的不懈攻關🧚🏽♀️，該團隊攻克了中空纖維管製造、尺寸精度🤜🏽、復合增強、球囊強韌、嵌套焊接等關鍵技術➖，研發200多個中空纖維管產品，建立30條生產線（如圖3），率先實現了國產化，累計生產3000多萬件，支撐微創集團及旗下公司30個系列200多種微創介入醫療器械的研發與生產👨🏿🔧🕴，建立了專門的數據庫，主要技術和產品處於國際領先水平👆🏽。目前，中空纖維管產品逐步銷售到國內其它公司🐀，用於產品開發和生產，為我國高端醫療器械跨越式發展、提升競爭力和科技進步做出重要貢獻。
圖4 中空纖維管生產線
談起團隊，“60後”的余木火教授對這支由十多位“80後”組成的隊伍打了高分🖐🏿。這是一支高水平、專業化🧙🏿♀️、敢打敢拼的“戰士”團隊，每個人始終懷著實現我國微創傷介入醫療中空纖維夢，十幾年如一日🚣🏽，專註於中空纖維管的科技攻關💆🏼♀️🟤。李兆敏，在余教授組裏碩士畢業後即來到微創集團工作，負責中空纖維管的技術工作，他曾多次帶著中空纖維管研發問題回學校向余老師請教👩🦯➡️。來自生產一線的技術問題，很快成了余教授實驗室裏的上馬課題。幾年後，李兆敏回到東華攻讀余教授的博士✳️。目前，他又投入到微創集團與東華聯合培養博士後階段的研究，繼續在余教授的指導下研究中空纖維管的相關課題。
圖5 余木火教授和學生在一起
圖6 余木火教授團隊師生合影
科學的認知與實踐的價值在這一項目中得到了淋漓盡致地體現。余木火教授還風趣地告訴記者，“公司裏有個車間的員工差不多都來自東華”。這是讓一個科學家和教育者感到最自豪的事🤳🫵🏼。